Необходимость модернизации релейной защиты турбогенератора Якутской ГРЭС ПАО «Якутскэнерго» | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 25 июля, печатный экземпляр отправим 29 июля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №25 (211) июнь 2018 г.

Дата публикации: 19.06.2018

Статья просмотрена: 328 раз

Библиографическое описание:

Мурзина, К. И. Необходимость модернизации релейной защиты турбогенератора Якутской ГРЭС ПАО «Якутскэнерго» / К. И. Мурзина, Д. В. Ведекинд. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 25 (211). — С. 130-132. — URL: https://moluch.ru/archive/211/51637/ (дата обращения: 14.07.2020).



Устройства релейной защиты, выполненные на электромеханической и микроэлектронной базе морально устарела и не удовлетворят техническим требованиям автоматизации и качествам защиты.

В настоящее время в энергосистемах России в эксплуатации находится более 1,5 млн. устройств релейной защиты и электроавтоматики (РЗА). Подавляющую часть этих устройств составляют электромеханические устройства. Более одной трети эксплуатируемых устройств РЗА физически и морально устарело и требует замены.

Недостаточное финансирование на реконструкцию и замену приводит к постоянному увеличению количества устаревших устройств. Анализ статистических данных показывает рост количества случаев неправильной работы устройств РЗА из-за старения. Вместе с тем каких-либо отраслевых документов по вопросам реконструкции и замены устаревших устройств в настоящее время нет.

Как показывает опыт эксплуатации, фактический средний срок службы электромеханических устройств составляет примерно 25 лет. Это подтверждается, в частности, практически постоянным процентом правильной работы устройств РЗА в течение многих лет. По настоящее время реконструкции и модернизации релейных защит не производилась.

Строительство станции началось летом 1966 года. Пуск ГТУ-1 с выходом на холостой ход и взятием нагрузки произошел 9 января 1970 года. В течении двух лет заработали ГТУ-2, ГТУ-3 и ГТУ-4.

Расширение станции началось в 1973 году и полностью строительство станции закончилось осенью 1985 года.

С ростом энергопотребления (в среднем на 3–5 % в год) началась в 1988 году реконструкция первой очереди станции с замены физически и морально устаревших ГТУ ГТ-25 на более мощные и экономичные ГТЭ-45 и закончилась она в июне 2005 года. 19 октября 2017 года город Якутск и его пригородная территория остались без электричества из-за аварии на Якутской ГРЭС. Следовательно, необходимо провести модернизацию релейной защиты на всех блоках станции. [12], [7]

На блоке ГТУ-ГТЭ-45 предусматриваются следующие основные защиты:

– от многофазных коротких замыканий в обмотке статора генератора — продольная дифференциальная защита генератора на реле ДЗТ-11/5;

– от коротких замыканий на землю в обмотке статора генератора — защита по напряжению по первой и третьей гармоник, не имеющая зоны нечувствительности, на реле БРЭ-1301.02;

– от всех видов коротких замыканий в обмотках трансформатора и на его выводах — продольная дифференциальная защита трансформатора на реле ДЗТ-21;

– газовая защита трансформатора.

Переход на цифровые принципы обработки информации в микропроцессорных реле не привел к появлению каких-либо новых принципов построения релейных защит, но существенно улучшил такие эксплуатационные качества, как:

– надежность, быстродействие и непрерывный автоматический контроль и самодиагностика;

– малое потребление электроэнергии от измерительных трансформаторов тока и напряжения;

– возможность регистрации в памяти ЦР параметров аварийных режимов; — возможность реализации более сложных и совершенных алгоритмов защиты и управления электроэнергетического объекта, удобство наладки, настройки и эксплуатации, а также сервисные возможности;

– интеграция c системами оперативного и автоматического управления, позволяющая создать терминал в пределах одного защищаемого объекта. [7]

Преимущества микропроцессорных защит перед электромеханическими

Если для защиты используются микропроцессорные устройства, то в случае отключения выключателя от защит или в случае работы автоматики, в памяти устройства фиксируется время срабатывания, наименования сработавшей защиты или элемента автоматики линии, а также приводятся электрические параметры в доаварийный, аварийный и послеаварийный периоды. Благодаря данному функционалу, можно точно восстановить картину произошедшего, что очень важно в случае возникновения больших аварий, несчастных случаев в энергетике. [2]

Если происходит сбой системы по любой причине (кратковременное исчезновение напряжения питания, «зацикливание» программы и т. д.), то производится рестарт (перезапуск) системы, т. е. автоматический перевод МП на выполнение программы с нулевого адреса, т. е. выполнение всех начальных операций, которые были описаны выше (тестирование всех устройств МП-системы, перезапись основной программы в ОЗУ и т. д.).

В отличие от схем РЗ на электромеханической или микроэлементной базе в МП-системах информация о токах и напряжениях защищаемого присоединения должна вводиться в виде последовательности чисел (выборок), соответствующих мгновенным значением токов и напряжений в моменты выборок. [13]

Терминал микропроцессорных защит имеет функцию самодиагностики, контроля входящих и выходящих цепей, что позволяет своевременно обнаружить неисправность. При использовании электромеханических защит нарушения в работе защитных устройств не сигнализируются, поэтому нарушение их работы очень часто обнаруживается в случае некорректной работы защиты или полного ее отказа. [13]

Также одним из преимуществ микропроцессорных терминалов является возможность их подключения к системе SCADA, что позволяет обслуживающему персоналу подстанции мониторить состояние коммутационных аппаратов, величину нагрузок и напряжений на шинах; а также к системе АСДУ, которая позволяет не только контролировать, но управлять оборудованием дистанционно, с центрального диспетчерского пункта. [6]

По экономическим расчетам внедрение микропроцессорной защиты одного блока более выгодно, чем электромеханической. Выгода заключается в меньшем количестве обслуживающего персонала и в меньшем количестве обслуживающих работ. За счет этого вырастет чистая прибыль станции. [5]

Таблица 1

Затраты иприбыль сустановки защит

Отчет о финансовых результатах

Электромеханическая защита

Микропроцессорная защита

Наименование показателя

Значение, тыс.руб.

Выручка от реализации продукции

1860000

1860000

Затраты на производство

1805116

1799069

Балансовая прибыль от реализации продукции

54884

60931

Налоги, относимые на финансовые результаты

891,4

891,4

Балансовая прибыль без налогов, относимых на финансовые результаты

53992,6

60039,6

Налогооблагаемая прибыль

53992,6

60039,6

Налог на прибыль

18897,4

21013,9

Чистая прибыль без распределения по всей энергосистеме

35095,2

39025,8

Чистая прибыль

7019,0

7805,2

Литература:

1. РД 153–34.0–35.648–01 «Рекомендации по модернизации, реконструкции и замене длительно эксплуатирующихся устройств релейной защиты и электроавтоматики энергосистем»

2. Глазырин В. Е., Шалин А. И. Расчет уставок микропроцессорной релейной защиты блока генератор-трансформаторВ. Е. Глазырин, А. И. Шалин // учеб. пособие — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. –130 с.

3. Гуревич В. И. Микропроцессорные реле защиты. Новые перспективы или новые проблемы?/ В. И. Гуревич// Науч.статья — М.: Новости электротехники,- 2005.

4. Захаров О. Г. Поиск дефектов в релейно-контакторных схемах/ О. Г. Захаров// Науч.статья — М.: Инфра-Инженерия,- 2017.-212с

5. Мельник А. Н. Методические указания к выполнению экономических разделов выпускных квалификационных работ/ А. Н. Мельник//Метод. указания. − Казань: КГЭУ. — 2004.

6. Мурзина К. И. Модернизация релейной защиты турбогенератора Якутской ГРЭС ПАО «Якутскэнерго»/ К. И. Мурзина// ВКР — Новосибирск: СГУВТ, 2018.-109с.

7. Мурзина К. И. Комплексная релейная защита турбогенератора Якутской ГРЭС / К. И. Мурзина// ВКР — Якутск: СГУВТ (ЯИВТ), 2016.-86с.

8. Нудельман Г. С., Шалин А. И. Микропроцессорные системы РЗА. Оценка эффективности и надежности/ Научн.статья — М.:Новости электротехники,- No3(51) 2008 года, 2009.

9. Овчаренко, Н. И. Автоматика электрических станций и электроэнергетических систем/ Н. И. Овчаренко. — М.: НЦ ЭНАС, — 2001. − 504с.

10. Рожкова, Л.Д., Козулин, В. С. Электрооборудование станций и подстанций/ Л. Д. Рожкова. — М.: Энергоатомиздат. — 2007. — 648 с.

11. Тонышев, В.Ф., Малышева Е. П., Солнцев Г. Е. Основы релейной защиты/ Тонышев В. Ф., Малышева Е. П., Солнцев Г.Е// уч.пособие.- М-во трансп. Рос. Федерации, Фед. агентство мор. и реч. транспорта, ФБОУ ВПО «НГАВТ». — Новосибирск: НГАВТ, 2012. — 168 с.

12. История Якутской ГРЭС [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Якутская_ГРЭС

13. Микропроцессорные терминалы защит и автоматики ABB [Электронный ресурс]:- http://electricalschool.info/relay/1571-mikroprocessornye-terminaly-zashhit-i.html

Основные термины (генерируются автоматически): релейная защита, защита, устройство, строительство станции, реализация продукции, обмотка статора генератора, SCADA, чистая прибыль, продольная дифференциальная защита, микропроцессорная защита, балансовая прибыль, напряжение.


Похожие статьи

Микропроцессорные устройства релейной защиты | Статья...

Современные электронные устройства не могут обойтись без защиты от недопустимо низкого или высокого напряжения питающей сети. Для реализации этих функций разработаны самые различные пороговые схемы.

Системы защиты трансформаторов. Микропроцессорная защита...

Произведен анализ по основным видам защит трансформаторов. Выявлены особенности и недостатки. Ключевые слова: силовые трансформаторы, системы защиты, микропроцессорные устройства релейной защиты автоматики.

Устройства релейной защиты автоматики (РЗА), выполненные...

Объект исследования: релейная защита. Предмет исследования: микропроцессорные устройства релейной защиты. Реализация таких возможностей на базе электромеханических защит ЭМЗ и аналоговых устройств не осуществляется ввиду...

Применение микропроцессорных реле защиты Sepam 1000+...

Микропроцессорное устройство релейной защиты (МУРЗ) — устройство релейной защиты, реализованное на основе микропроцессорных элементов.

защита генераторов

Назначение и организация работы релейной защиты

Микропроцессорное устройство релейной защиты (МУРЗ) — устройство релейной защиты, реализованное на основе микропроцессорных элементов. Микропроцессорные устройства релейной защиты.

Средства релейной защиты, обладающие упреждающими...

Системы защиты трансформаторов. Микропроцессорная защита... Устройства релейной защиты автоматики (РЗА), выполненные на традиционной элементной базе, не способны обеспечить решение ряда.

Устройства релейной защиты должны обеспечивать...

Микропроцессорные устройства релейной защиты | Статья... Современные электронные устройства не могут обойтись без защиты от недопустимо низкого или высокого напряжения питающей сети.

Проектирование релейной защиты понижающей подстанции...

Микропроцессорное устройство защиты трансформатора «Сириус-Т».

Генератор пилообразного напряжения (ГПН). Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми.

Системы защиты трансформаторов. Микропроцессорная защита...

силовой трансформатор, защита, время срабатывания, релейная защита автоматики, обмотка, микропроцессорная техника, замыкание, газовая защита трансформатора, выдержка.

Похожие статьи

Микропроцессорные устройства релейной защиты | Статья...

Современные электронные устройства не могут обойтись без защиты от недопустимо низкого или высокого напряжения питающей сети. Для реализации этих функций разработаны самые различные пороговые схемы.

Системы защиты трансформаторов. Микропроцессорная защита...

Произведен анализ по основным видам защит трансформаторов. Выявлены особенности и недостатки. Ключевые слова: силовые трансформаторы, системы защиты, микропроцессорные устройства релейной защиты автоматики.

Устройства релейной защиты автоматики (РЗА), выполненные...

Объект исследования: релейная защита. Предмет исследования: микропроцессорные устройства релейной защиты. Реализация таких возможностей на базе электромеханических защит ЭМЗ и аналоговых устройств не осуществляется ввиду...

Применение микропроцессорных реле защиты Sepam 1000+...

Микропроцессорное устройство релейной защиты (МУРЗ) — устройство релейной защиты, реализованное на основе микропроцессорных элементов.

защита генераторов

Назначение и организация работы релейной защиты

Микропроцессорное устройство релейной защиты (МУРЗ) — устройство релейной защиты, реализованное на основе микропроцессорных элементов. Микропроцессорные устройства релейной защиты.

Средства релейной защиты, обладающие упреждающими...

Системы защиты трансформаторов. Микропроцессорная защита... Устройства релейной защиты автоматики (РЗА), выполненные на традиционной элементной базе, не способны обеспечить решение ряда.

Устройства релейной защиты должны обеспечивать...

Микропроцессорные устройства релейной защиты | Статья... Современные электронные устройства не могут обойтись без защиты от недопустимо низкого или высокого напряжения питающей сети.

Проектирование релейной защиты понижающей подстанции...

Микропроцессорное устройство защиты трансформатора «Сириус-Т».

Генератор пилообразного напряжения (ГПН). Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми.

Системы защиты трансформаторов. Микропроцессорная защита...

силовой трансформатор, защита, время срабатывания, релейная защита автоматики, обмотка, микропроцессорная техника, замыкание, газовая защита трансформатора, выдержка.

Задать вопрос