Разработка автоматизированной системы управления электроснабжением КС "Ухтинская" (стр. 19 из 20)

ЦРП относится к сети с изолированной нейтралью выше 1 кВ, поэтому сопротивление заземляющего устройства в соответствии с [17] не должно превышать 10 Ом и рассчитывается по формуле

(4.1)

где

– ток замыкания на землю, А.

Следовательно, сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 10 Ом.

Для выполнения заземления вокруг здания ЦРП выполняется наружный контур размерами 27х17м, состоящий из стальной шины Æ18 мм, прокладываемой в траншее на глубине 0,5 м и вертикальных электродов Æ18 мм, забиваемых на глубину до 6 м.

Сопротивление искусственного заземлителя при отсутствии естественного заземлителя принимаем равным допустимому сопротивлению заземляющего устройства

Ом.

Определим расчетные удельные сопротивления грунта для горизонтальных и вертикальных заземлителей

(4.1)

где

– удельное сопротивление грунта,

;

– повышающие коэффициенты для вертикальных и горизонтальных электродов, для климатической зоны 3 по табл. 12.2 [15].

Сопротивление растеканию одного вертикального электрода стержневого типа определяем по формуле из табл. 12.3 [15]

(4.2)

где l – длинна вертикального электрода, м;

d– диаметр вертикального электрода, м;

t– глубина заложения вертикального электрода, м.

м.

Определяем примерное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом по табл. 12.4 [15] коэффициенте использования

(отношение расстояния между электродами к их длине равно 1, ориентировочное число вертикальных электродов в соответствии с планом объекта составляет 20)

(4.3)

Определим расчетное сопротивление растеканию горизонтальных электродов по формуле из табл. 12.3 [15]

(4.4)

Уточняем необходимое сопротивление вертикальных электродов

(4.5)

Ом.

Определяем число вертикальных электродов при коэффициенте использования

по табл. 12.4 [15]

(4.6)

Принимаем к установке 21 вертикальных электрод, распложенных по контуру расположенного на расстоянии 1 м от фундамента здания ЦРП. Эскиз заземлителя представлен на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Эскиз заземлителя распределительной подстанции 10 кВ.

Заключение

На основании схем автоматизации электроснабжения КС-10 и КС «Ухтинская» была разработана общая схема автоматизации всего энергоснабжения двух КС. На выносном листе 1 показана структурная схема автоматизированной системы управления энергохозяйством, эта система объединила в себе отдельные локальные системы: АСУ-ЭС, САУ-В, САУ-Т, САУ-КОС. Объединение происходит на верхнем уровне, т.е. на уровне диспетчерских или рабочих станций (АРМ) каждой из подсистем. Делается это объединение для двух целей, первая – для согласования работы отдельных подсистем, быстрого и оперативного управления системой энергоснабжения, поддержание ее работоспособности и обеспечение непрерывного снабжения основного производства энергоресурсами. Вторая цель это использование АСУ-Э в качестве источника информации для более глобальной системы, так называемой ИУС-Э (информационно-управляющей системы энергообеспечения). ИУС-Э занимается контролем и анализом в целом всей системы энергоснабжения, решает задачи организации и планирования. Система ИУС-Э функционально распределена по уровням отраслевой системы диспетчерского управления. На уровне предприятия «Севергазпром» функции ИУС-Э следующие: планирование потребности предприятия в энергоресурсах и анализ их потребления; планирование и контроль капитального строительства, модернизации, реконструкции, капремонта энергетического оборудования; контроль за устранением аварий; формирование баз данных; информационное обеспечение производства.

Объединение двух отдельных автоматизированных систем для КС-10 и КС «Ухтинская» и их составных частей, осуществляется по верхнему уровню через локальные сети диспетчерских. В дипломном проекте верхний уровень АСУ-Э организован на основе сети Ethernet, это связано с тем, что данный стандарт получил широкое применение в построении сетей используемых для разных целей. Главная причина использования Ethernet заключается в том, что это стандарт несложный в эксплуатации, с относительно недорогими компонентами. Так как Ethernet сейчас самая популярная и широко используемая сетевая технология, то, как внедрять и применять ее, знают очень многие.

Для выполнения поставленных задач АСУ-Э необходимо двенадцать автоматизированных рабочих мест, семь базовых систем. Соединение компьютеров АРМов и базовых систем осуществляется по топологии звезда. Для связи между диспетчерскими используется сетевой мост RADTinyBridge, в котором в качестве линии связи используется оптоволоконный кабель.

Предусмотрена интеграция АСУ-Э с АСУ-ТП через шлюзовой компьютер, установленный в диспетчерской N1 АСУ-Э. Интеграция с ИУС-Э осуществляется по телефонной связи через модем установленного на АРМе главного оператора.

В дипломном проекте была разработана система АСУ-ЭС для КС-10 удовлетворяющая требованиям, предъявляемым к системам такого рода, а именно требование быстродействия, помехозащищенности и масштабируемости.

Быстродействие системы обеспечивается благодаря применению интеллектуальных устройств, таких как контроллеров RTU-211 и цифровых блоков защит Sepam 2000, они имеют высокую скорость сбора и обработки информации (скорость опроса дискретных сигналов 1 мс, аналоговой, для реле Sepam 2000 – 1,67 мс, для RTU-211 – 0,3 мc). Причем благодаря установке блоков сбора данных непосредственно в самом объекте (ЦРП, КТП) нет необходимости передавать по каналу связи между нижним и верхним уровнем всю информацию, а передавать лишь изменения измеряемых параметров. Для обеспечения быстродействия скорость передачи данных выбирается 9600 бит/с. Объем автоматизации электроснабжения КС-10 следующий: 1007 – дискретных сигналов, 530 – аналоговых, но в основном именно от скорости передачи информации зависит загрузка системы, а не от числа точек учета (объема контролируемых параметров). Причем основной объем передаваемых данных это оцифрованные аналоговые сигналы измеряемых токов, напряжений, мощности и т.д. Поэтому загрузка системы будет зависеть от настройки зоны нечувствительности измеряемых параметров.

Связь нижнего уровня АСУ с базовым компьютером осуществляется по оптическим каналам связи, которые позволяют устранить влияние электромагнитных полей на входы устройств нижнего и верхнего уровней.

Для технического учета электрической энергии используются вычисляемые значения активной и реактивной мощности на каждой отходящей линии ЦРП-10 кВ в реле Sepam 2000.

В связи с тем, что для надежности системы электроснабжения планируется строительство ЦРП-10 кВ, на площадке КС-10 изменяется схема электроснабжения. Все КТП-10/0,4 кВ расположенные на промпощадке будут запитываться от ЦРП-10 кВ. ЦРП будет получать питание от двух вводов главной понизительной подстанции 110/35/10 кВ от ЗРУ-10 кВ. Поэтому для коммерческого учета электроэнергии достаточно установить в ЗРУ-10 кВ ГПП два счетчика на отходящих ячейках в ЦРП.