Скачать: referat.zip [34,83 Kb] (cкачиваний: 134)  

ВВЕДЕНИЕ

Электрические машины и аппараты, линии электропередач и другие части электрических установок и электрических сетей постоянно находятся под напряжением и обтекаются током, вызывающим их нагрев. Поэтому в процессе эксплуатации могут возникать повреждения, приводящие к коротким замыканиям (КЗ).

Короткие замыкания возникают из-за пробоя или перекрытия изоляции, обрывов проводов, ошибочных действий персонала (включения под напряжения заземленного оборудования, отключения разъединителей под нагрузкой) и других причин.

В большинстве случаев в месте КЗ возникает электрическая дуга с высокой температурой, приводящая к разрушениям токоведущих частей, изоляторов и электрических аппаратов. При КЗ к месту повреждения подходят большие токи (токи КЗ), измеряемые тысячами ампер, которые перегревают неповрежденные токоведущие части и могут вызвать дополнительные повреждения, т.е. развитие аварии. Одновременно в сети электрически связанной с местом повреждения, происходит глубокое понижение напряжения, что может привести к остановке электродвигателей и нарушению работы трансформаторов.

В большинстве случаев развитие аварий может быть предотвращено быстрым отключением поврежденного участка электрической установки или сети при помощи специальных автоматических устройств, получивших название релейная защита, которые действуют на отключение коммутационной аппаратуры.

При отключении выключателей поврежденного элемента гаснет электрическая дуга в месте КЗ, прекращается прохождение тока КЗ и восстанавливается нормальное напряжение на неповрежденной части электрической установки или сети. Благодаря этому сокращаются размеры или даже совсем предотвращаются повреждения оборудования на котором возникло КЗ, а также восстанавливается нормальная работа неповрежденного оборудования.

Таким образом, основным назначением релейной защиты является выявление места возникновения КЗ и быстрое автоматическое отключение выключателей поврежденного оборудования или участка сети от остальной неповрежденной части электрической установки или сети.

Кроме повреждений электрического оборудования, могут возникать такие аварийные режимы работы, как перегрузка, замыкание на землю одной фазы в сети с изолированными нейтралями, выделение газа в результате разложения масла в трансформаторе или понижение уровня масла в его расширителе и т.д.

В указанных случаях нет необходимости немедленного отключения оборудования, т.к. эти явления не представляют непосредственной опасности для оборудования и могут самоустраняться. Поэтому при нарушении нормального режима работы на подстанциях с постоянным обслуживающим персоналом, как правило, достаточно дать предупредительный сигнал персоналу подстанции. На подстанциях без постоянного обслуживающего персонала и в отдельных случаях на подстанциях с постоянным обслуживающим персоналом производится отключение оборудования, но обязательно с выдержкой времени.

Таким образом, вторым назначением релейной защиты является выявление аварийных режимов работы оборудования и подача предупредительных сигналов обслуживающему персоналу или отключение оборудования.

Целью данного реферата является замена электромеханической релейной защиты на микропроцессорную технику для обеспечения надежного электроснабжения нефтедобывающего комплекса.

1.ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВЕННО-ХОЗЯЙСТВЕННОЙ

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НГДУ «ЯМАШНЕФТЬ»

Нефтегазодобывающее управление «Ямашнефть» было создано 14 января 1969 года для ввода в промышленную разработку мелких месторождений в структуре объединения «Татнефть». Основу деятельности НГДУ составляет добыча, подготовка, переработка, реализация нефти и нефтепродуктов.

Добыча нефти в НГДУ ведется на следующих месторождения – Тавельское, Шегурчинское, Ямашинское, Сиреневское, Беркет-Ключевское, Архангельское, Тюгеевское, Березовское, Ерсубайкинское, Красногорское, Екатериновское.

Ямашское черное золото находится в известняковых или песчаниковых ловушках-накопителях разных размеров и конфигураций. Нефть на месторождениях обладает повышенной вязкостью и высоким содержанием сероводорода.

1.1.Внешнее электроснабжение НГДУ «Ямашнефть».

Характеристика ПС №88, ПС №173.

Внешнее электроснабжение объектов НГДУ «Ямашнефть» осуществляется по 4-м ВЛ-110 кВ. Источниками питания являются Заинская ГРЭС и ПС «Каргали» которые в свою очередь имеют питание и с Заинской ГРЭС иНижнекамской ГЭС.

Электроснабжение объектов нефтедобычи НГДУ «Ямашнефть» осуществляется с 4-х головных подстанций 110/35/10 (6) кВ, которые в свою очередь питают еще 12 подстанций 35/10 (6) кВ. Головные подстанции № 187, №219, №88, №173 связаны между собой линиями 35 кВ. С подстанции НГДУ «ЯН» запитаны 5 ДНС, 17 ГЗНУ, 25 КНС и др. основные объекты нефтедобычи НГДУ. Часть объектов (УПВСН, КНС-84, электроустановки катодной защиты ) запитаны с ПСНГДУ «АН», «ЗН», «НН», и АЭС.

В эксплуатации цеха ПРЦЭиЭ НГДУ «ЯН» находятся: силовые трансформаторы - 1310 шт, электродвигатели 2521 шт, ВЛ-110 кВ - 44,2 км, ВЛ-35 кВ - 182 км, ВЛ-10 кВ -1365 км.

Первая подстанция, из существующих, была введена в эксплуатацию в 1975г. Это двухтрансформаторная ПС №88 «Ямаши» (110/35/10). Мощность трансформаторов 16000 кВА. В ОРУ 110 кВ вместо короткозамыкателей и отделителей установлены маломасляные выключатели ВМТ-110, что увеличивает надежность и безопасность при производстве оперативных переключений. С ОРУ 35 кВ отходят 6 ВЛ-35 кВ. РУ 10 кВ состоит из 24 ячеек, в которых масляные выключатели заменены на вакуумные.

ПС №173 «Сиренькино» (35/10) введена в эксплуатацию в 19 г. (Мощность трансформаторов 2×4000 кВА). Это транзитная подстанция связывает Ямашинскую зону с Ерсубайкинской зоной. Для этого на ОРУ 35 кВ установлен РП 35 кВ в виде 2-х блоков. Также с ОРУ 35 кВ отходят две линии «Сиренькино-Кутема». РУ 10 кВ состоит 21 ячейки.

1.2.Анализ аварийности и состояния релейной защиты

Нефтегазодобывающие предприятия являются одними из самых крупнейших и ответственных потребителей электроэнергии. Качество, правильная эксплуатация и бесперебойность подачи электроэнергии влияет не только на выполнение плана по добыче, но и напрямую сказывается на прибыли. Основная задача энергетиков - повысить надёжность электроснабжения и снизить удельные нормы расхода. За 2003 ¹ год по НГДУ «Ямашнефть» произошло 244 аварийных отключений: 5% из них по вине подстанций, 70% - по вине ВЛ и КТП и 25% - по невыясненным причинам. По невыясненным причинам - это отсутствие какой-либо информации о причине аварии.

____________________________________________________________________

¹ Используются данные за 2003г. т.к. это данные до внедрения микропроцессорной защиты (в феврале 2004г. было установлено первое устройство БМРЗ).

Для того чтобы защищать оборудования подстанций от аварийных и ненормальных режимов и для надежного электроснабжения служит релейная защита. На подстанциях НГДУ «Ямашнефть» релейная защита выполнена на механических электромагнитных реле. В среднем одна ячейка состоит из 14 реле и множества контактов открытого типа, выход одного реле приводит к остановке всей питающей линии. Предварительная проверка готовности электромеханической релейной защиты отсутствует – узнается при несрабатывании защиты. Периодичность наладки 1 раз в 3 года.

В наладку входят:

-настройка реле – это проверка характеристик (уставок и коэффициентов возврата) по току, по напряжению и по времени, и механическая подстройка реле, которая усложняется из-за агрессивной среды (металл теряет свои свойства);

-чистка контактов.

Основная задача защит этого типа – это зафиксировать аварийное событие. Однако никакой дополнительной информации, помогающей оперативно оценить ситуацию и ускорить ликвидацию аварии, она не выдаёт, т.е. электромеханическая элементная база, на которой были построены все виды защит, морально устарела, возникает необходимость в модернизации устройств релейной защиты и управления для обеспечения надежного энергоснабжения нефтедобывающего комплекса. Поэтому переход на новый уровень развития релейной защиты закономерен.

2. ВНЕДРЕНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ ЗАЩИТ

2.1. Назначение МПЗ

Микропроцессорная защита (далее – МПЗ) обеспечивает функции защиты, автоматики и управления воздушных и кабельных линий электропередачи, секционных и вводных выключателей распределительных подстанций, шкафов секционирования линий 10 кВ с односторонним и двусторонним питанием. Предназначен для установки в релейных отсеках КРУ и КРУН, на панелях и шкафах в релейных залах, и пультах управления электростанций, в том числе автономных. Областью применения МПЗ являются также подстанции электроприводных и газотурбинных компрессорных станций, подземных хранилищ газа, дожимных компрессорных станций, промыслов, нефтеперекачивающих станций, местных электростанций и других объектов газовой и нефтяной промышленности.

Изделия МПЗ является современным цифровым устройством защиты, управления и противоаварийной автоматики и представляет собой комбинированный многофункциональный прибор, объединяющий различные функции защиты, контроля, управления и сигнализации. Использование в устройстве современной микропроцессорной элементной базы обеспечивает высокую точность измерений и постоянство характеристик, что позволяет существенно повысить чувствительность и быстродействие защит, а также уменьшить ступени селективности.

Прочность корпуса МПЗ и его исключительная устойчивость к электромагнитным помехам (электромагнитная совместимость) обеспечивают его использование в среде, сильно насыщенной помехами, без принятия особых мер предосторожности.

Основные функции МПЗ:

Функции защиты:

-трехступенчатая максимальная токовая защита (МТЗ) от междуфазных повреждений с контролем двух или трех фазных токов;

-направленная или ненаправленная защита от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ), действующая на отключение и/или на сигнализацию с двумя выдержками времени. Две программы уставок;

-защита от несимметрии и от обрыва фаз питающего фидера (ЗОФ);

-защита минимального напряжения (ЗМН);

-логическая защита шин 6-10 кВ (ЛЗШ);

-защита от перенапряжения (ЗПН).

Функции автоматики:

-автоматическое включение резерва (АВР);

-одно- или двукратное автоматическое повторное включение (АПВ);

-операции отключения и включения выключателя по внешним командам и от кнопок на собственном пульте.

Функции сигнализации:

-аварийное отключение;

-предупредительный сигнал;

-перегрузка;

-неисправность БМРЗ или выключателя;

-отказ БМРЗ;

-другие по заказу.

Максимальная токовая защита (МТЗ)

Первая и вторая ступени выполнены с независимыми времятоковыми характеристиками. Третья (чувствительная) ступень имеет независимую и зависимую характеристики и может работать на отключение и сигнализацию или только на сигнализацию.

Защита от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ)

Защита от ОЗЗ имеет одноступенчатую независимую характеристику с одной или двумя выдержками времени. Выполняется на отключение или на сигнализацию в зависимости от уставки. Значения тока срабатывания по высшим гармоникам задаются во вторичных значениях тока 3I₀ частоты 350 Гц, непосредственно поступающего на входные клеммы устройства.

Управление выключателем

Кроме отключения и включения выключателя при срабатывании внутренних функций защиты и автоматики, устройство обеспечивает дистанционное управление выключателем. Дистанционное управление осуществляется командами, поступающими по дискретным входам, а также по линии связи. Для дистанционного автоматического отключения предусмотрены три дискретных входа – «Дуговая защита», «Газовая защита» и «Внешнее отключение». Вход внешнего отключения предназначен для подключения к устройству внешних защит. Также устройство обеспечивает защиту от многократного включения выключателя (от «прыганья»). При формировании команды «Откл.» устройство блокирует любые команды на включение.

Автоматическое повторное включение (АПВ)

Устройство имеет функцию однократного или двукратного автоматического повторного включения. Наличие АПВ, а также количество циклов задается уставкой. Также уставками определяется время выдержки первого и второго циклов. Время восстановления АПВ составляет 120 с (2 минуты). В случае аварийного отключения в первые 30 с после включения выключателя линии функции АПВ будет заблокирована.

Аппаратная конфигурация и набор функций для каждого блока определяется заказчиком при заполнении карты заказа.

На рынке представлены множество устройств микропроцессорной техники. Возникает вопрос правильности выбора более надежного и экономичного, для этого рассмотрим лидирующие устройства в области МП систем – это устройство отечественного производителя БМРЗ (Санкт-Петербургский научно-технический центр «Механотроника») и устройство SEPAM – Schneider Electric (Франция).

2.2. БМРЗ

Блок микропроцессорный релейной защиты БМРЗ ДИВГ.648228.001 (далее – БМРЗ) предназначен для выполнения функций релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации присоединений напряжением 6-35 кВ.

Алгоритмы функций защиты и автоматики, а также интерфейсы для внешних соединений устройства разработаны по техническим требованиям к отечественным системам, что обеспечивает совместимость с действующими устройствами и облегчает проектировщикам и эксплуатационному персоналу переход на новую технику.

БМРЗ – это общее наименования ряда устройств, которые в зависимости от типа защищаемого присоединения разделяются на следующие группы:

-БМРЗ-ВЛ – для воздушных линий;

-БМРЗ-КЛ – для кабельных линий;

-БМРЗ-СВ – для секционных выключателей;

-БМРЗ-ВВ – для выключателей вводов;

-БМРЗ-ТР – для трансформаторов;

-БМРЗ-ДА – для асинхронных двигателей;

-БМРЗ-ПС – для пунктов секционирования.

Основные параметры и размеры:

Питание БМРЗ осуществляется от источника переменного (от 45 до 55 Гц), постоянного или выпрямленного тока. Рабочий диапазон напряжения питания - . Предельный диапазон напряжения питания от 88 до 264 В. Возможно подключение любого из перечисленных источников оперативного тока. Мощность, потребляемая БМРЗ от источника оперативного тока в дежурном режиме - не более 15 Вт, в режиме срабатывания защит - не более 25 Вт.

Габаритные размеры БМРЗ не более 355x195x300 мм.

Масса БМРЗ без упаковки не более 9 кг.

Нормальными климатическими условиями считаются:

-БМРЗ выпускаются в двух исполнениях для рабочего диапазона температур (указывается при заказе):

-от минус 10 до плюс 55 °С - для установки в нерегулярно отапливаемых помещениях;

-от минус 40 до плюс 55 °С - для установки в не отапливаемых помещениях.

-относительная влажность - от 45 до 80 %;

-атмосферное давление - от 630 до 800 мм рт. ст.

2.2.1. Внедрение БМРЗ на ПС №88 НГДУ «Ямашнефть»

Нашим НГДУ было приобретено двадцать пять блоков БМРЗ-КЛ-11 НТЦ «Механотроника» для замены электромеханической релейной защиты на отходящих линиях 10 – 35кВ распределительных подстанций.

На сегодняшний день на подстанции №88 «Ямаши» своими силами установлено 14 блоков на отходящих линиях 10кВ и 6 блоков на ВЛ-35кВ. В феврале исполнился год, как установили первое устройство. За это время не поступило ни одного нарекания на неправильность срабатывания защиты и проблем с определением фидера с однофазным замыканием на землю. Кроме проверки и прогрузки защиты первичным током, проверялось правильность функционирования блока, создавались реальные двухфазные замыкания в конце линии, однофазные замыкания на землю в начале линии, пропадание оперативного напряжения во время аварии. Хотя и был определённый риск, но БМРЗ во всех случаях работали корректно, сбоев в работе не было.

Для полного переоснащения подстанции необходимо установить БМРЗ

(ПС №88) на:

Таким образом, общая стоимость составит 2 723 472 руб.

2.2.2. Вопросы, возникающие при внедрении БМРЗ

- не подготовленность обслуживающего персонала (обучение прошли два человека);

- нет схем привязки БМРЗ к нашим шкафам релейной защиты, приходится самостоятельно готовить электрические и монтажные схемы;

- отсутствие резервных модулей для быстрой замены и ввода в работу неисправного устройства;

- не решён вопрос послегарантийного ремонта вышедших из строя блоков БМРЗ.

2.3. SEPAM

Серия Sepam представляет собой комплект блоков защит, контроля и управления, возможности которого адаптированы к любым стандартным применениям:

- подстанции;

- сборные шины;

- трансформаторы;

- двигатели;

- конденсаторы;

- генераторы;

- измерения, контроль и управления.

Sepam наиболее адаптирован к потребностям защиты, контроля и управления сетей низкого и высокого напряжения до 110 кВ.

Выбор функций, предлагаемых для каждого стандартного Sepam, сделан на основании исследований, обусловлен опытом и уровнем мастерства специалистов Schneider Electric, постоянно занимающихся реализацией проектов по разработке электрооборудования.

Среди различных типов Sepam, имеющихся для каждого вида применения, можно найти устройства, наилучшим образом отвечающие необходимым требованиям к соотношению возможностей и цены.

1. Sepam серии 20

Sepam серии 20 – адаптированный к наиболее общим видам применения, обеспечивает простые решения, основанные на измерении тока или напряжения.

2. Sepam серии 40

Sepam серии 40 – для наиболее требовательных видов применения, обеспечивает высокопроизводительную работу благодаря наличию функции измерения тока и напряжения.

3. Sepam серии 80

Sepam серии 80 – специально разработанное по требованиям применения на крупных промышленных объектах, обеспечивает надежную защиту распределительных сетей и электрических машин.

Т.е. предлагается устанавливать:

-Sepam серии 80 — на силовые трансформаторы,

-Sepam серии 40 — на выключатели ввода,

-Sepam серии 20 — на отходящие линии.

Нормальные климатические условия:

-рабочая температура от–25⁰ до +70⁰ С

-температура хранения от –25⁰ до +70⁰С

-относит. влаж. 93% при + 40 °C: 56 дней (хранение) и 10 дней (работа)

2.3.1. Внедрение SEPAM на ПС №173 НГДУ «Ямашнефть»

На сегодняшний день на подстанции №173 «Сиренькино» пришло время реконструкции релейной защиты, т.к. экономически обосновывается использование микропроцессорных защит вместо электромеханических, нашим НГДУ было закуплено 16 блоков SEPAM серии 20 для установки на отходящие линии 10 кВ (планируется внедрить за 2005г.).

Для полного переоснащения подстанции необходимо установить SEPAM (ПС №173) на:

Таким образом, общая стоимость составит

2.3.2. Вопросы, возникающие при внедрении SEPAM

-не подготовленность обслуживающего персонала;

-нет дисплея (передняя панель);

-нет памяти, т.е. при пропадании питания сбивается время, теряется часть информации;

-минимальная температура –25⁰С;

-на земляную защиту нужно использовать специализированные дополнительные трансформаторы тока (тор);

-не точное определение земляной защиты (Sepam серии 20), т.к. не определяет направление мощности.

3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Согласно статистическим данным, за 2003 год по НГДУ «Ямашнефть» на 16 подстанциях произошло 244 коротких замыканий; среднее время перерыва электроснабжения потребителей составило 2 часа.

Задачей работы «Внедрение микропроцессорных устройств защиты, контроля и управления на энергетических объектах НГДУ «Ямашнефть» является обоснование возможного снижения аварийности и ущерба, вызванного перерывами электроснабжения, а также экономии средств на эксплуатационные расходы на электротехническое оборудование. Для выполнения поставленных задач необходимо решить следующие затраты:

- замена устаревших электромеханических защит на микропроцессорные устройства защит, контроля и управления (БМРЗ/SEPAM);

- настройка и проверка устройств МПЗ на объекте.

3.1. База сравнения

Базой сравнения являются электромеханические защиты и устройства управления (аналогичные существующим на объектах и выработавшим свой эксплуатационный ресурс), фактические данные по аварийности, ресурсу и сроку эксплуатации находящегося в НГДУ «Ямашнефть» оборудования.

В расчете обосновывается использование микропроцессорных защит вместо электромеханических при проведении реконструкции релейной защиты.

3.2. Расчет ожидаемых затрат на микропроцессорную технику

3.2.1 Затраты на замену устаревших электромеханических защит на микропроцессорные устройства защит, контроля и управления, составляют:

-БМРЗ — 1,15 млн. руб. (71 965 руб. – цена одного устройства),

-SEPAM— 0,977 млн. руб. (61050 руб. – цена одного устройства),

что равнозначно установке 16 устройств на одной подстанции.

3.2.2 Затраты, связанные с настройкой и проверкой устройств МПЗ на объекте, определим исходя из затрат времени (t часов) на одну настройку, зарплаты наладчика (f, руб), числа подстанций (принимая во внимание, что настройка МПЗ требует только загрузки программного обеспечения и не подразумевает никаких электромеханических регулировок, т.е. за одну поездку настраиваются защиты всей подстанции), числа наладчиков (в состав бригады наладчиков входят 2 человека) и затрат на транспортные расходы (R, руб.). В этом случае

месячная зарплата инженера – наладчика 9-го разряда:

(руб.)

месячная зарплата электромонтера 4-го разряда:

(руб.)

где 24,6 / 19,1 – часовая тарифная ставка;

1,6 / 1,9 – премия (за 1 час);

1,05 – дорожная оплата;

1,361 – соц.страхование;

1 – количество дней (на настройку всех устройств, планируется внедрить МПЗ на 16 подстанциях);

8 – количество часов (один рабочий день с учетом времени на переезд к подстанции и обратно).

(руб.),

где 252 руб. – 1 час работы автомобиля

Таким образом, затраты, связанные с настройкой и проверкой устройств МПЗ составляют:

(руб.)

3.2.3 Суммарные затраты по пп. 3.2.1, 3.2.2

БМРЗ: (руб.);

SEPAM: (руб.).

3.3. Расчет ожидаемых затрат на электромеханические устройства защит и управления при реконструкции ячеек

3.3.1 Затраты на замену устаревших электромеханических защит на аналогичные электромеханические устройства защит и управления составляют 0,48 млн. руб. (30 000 руб. – цена одной ячейки), что равнозначно модернизации 16 ячеек на 1 подстанции.

3.3.2 Затраты, связанные с настройкой и проверкой электромеханических устройств на объекте определим, исходя из затрат времени (t часов) на одну настройку, зарплаты наладчика (f, руб), числа подстанций (принимая во внимание, что требуется регулировка и настройка каждого электромеханического реле и проверка его на уставках срабатывания, т.е. за одну поездку настраиваются защиты и управления одной ячейки), числа наладчиков (в состав бригады наладчиков входят 2 человека) и затрат на транспортные расходы (R, руб.). В этом случае

зарплата инженера – наладчика 9-го разряда:

(руб.)

зарплата электромонтера 4-го разряда:

(руб.)

где 24,6 / 19,1 – часовая тарифная ставка;

1,6 / 1,9 – премия (за 1 час);

1,05 – дорожная оплата;

1,361 – соц.страхование;

16 – количество дней (на регулировку, настройку и проверку на уставках срабатывания всех электромеханических реле на 1 подстанции);

8 – количество часов (один рабочий день с учетом времени на переезд к подстанции и обратно).

(руб.),

где 252 руб. – 1 час работы автомобиля

Таким образом, затраты, связанные с настройкой и проверкой электромеханических устройств составляют:

(руб.)

3.3.3 Суммарные затраты по пп. 3.3.1, 3.3.2

(руб.)

3.4. Расчет ожидаемых результатов от внедрения микропроцессорных защит (БМРЗ)

Согласно статистическим данным за 2003 год по НГДУ «Ямашнефть» на 16 подстанциях произошло 244 коротких замыканий со средним временем перерыва электроснабжения потребителей 2 часа, при этом на одну подстанцию выходит одно отключение по вине релейной защиты.

Недоотпуск продукции из-за перерывов электроснабжения и повреждений схем электроснабжения – 1417,5 тонн нефти или около 3 943 485 рублей (из-за 244 отключений), следовательно 5809,43 кг или 16161,82 руб. (по вине Р.З.)

При замене электромеханических защит на микропроцессорные экономический эффект от внедрения проявляется следующим:

-снижение эксплуатационных издержек (по эксплуатации защит и силового оборудования);

-уменьшение числа аварий за счет применения дополнительных функциональных возможностей микропроцессорных защит;

-уменьшение недоотпуска продукции из-за перерывов электроснабжения.

3.4.1. Расчет снижения эксплуатационных издержек при внедрении микропроцессорных защит

При применении устройств МПЗ используются встроенные функции самодиагностики и тестирования, функции диагностики выключателей (производится расчет суммарного тока отключений, учитывается количество аварийных и оперативных отключений, регистрируются значения отключаемых токов коротких замыканий), а также предусмотрена возможность дистанционного контроля и управления оборудованием, что позволяет отказаться от профилактического обслуживания или значительно сократить сроки выполнения.

Экономия от внедрения МПЗ составляет:

(руб.)

3.4.2. Расчет экономического эффекта в результате уменьшения числа аварий за счет применения дополнительных функциональных возможностей микропроцессорных защит:

Экономия от снижения количества поврежденных ячеек:

(руб.),

где 1 - количество поврежденных ячеек (повреждение происходит 1 раз в два года, т.е. 1 год – стоимости ячейки);

500 000 (рублей) - усредненная стоимость замены поврежденной ячейки с монтажом.

3.4.3. Экономия от снижения недоотпуска электроэнергии

(руб.),

где 5809,43 – количество недопоставленной нефти потребителям в 2003 году по причине релейной защиты с одной подстанции (в кг);

2,782 руб. - средняя стоимость 1 кг нефти (2003г).

3.5. Результирующая годовая экономическая эффективность внедрения МПЗ

(руб.)

3.6. Срок окупаемости работ по внедрению МПЗ

БМРЗ: года = 3 года 8 месяцев,

SEPAM: года = 3 года 2 месяца.

4.РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПЕРСПЕКТИВНОМУ ВНЕДРЕНИЮ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ

ТИПА БМРЗ ИSEPAM

Микропроцессорная защита предусматривает такие функции как связь с диспетчерским пунктом, для этого предлагается внедрение программного обеспечения для оперативного информационно-управляющего комплекса (ОИУК) MONITOR. Комплекс предназначен для сбора информации, передачи ее ПЭВМ для хранения, обработки и визуализации. Базовая часть ОИУК MONITOR включает в себя 3 основных компонента:

-MONITOR SERVER;

-MONITOR BROWSER;

-MONITOR DESIGNER.

Минимальные требования: Pentium 150, 64 МБ ОЗУ, Windows 95. ОИУК MONITOR тестировался также на платформах Win98/Ме/2000/ХР.

1. MONITORSERVER – является ядром системы, все остальные компоненты взаимодействуют между собой только через него. MONITORSERVER выполняет основные задачи системы, такие как хранение (архивирование) данных, первичный контроль получаемой информации, контроль прав клиентов, прием команд телеуправления и переадресация их соответствующему клиенту-исполнителю (обычно, сканеру системы²). Также SERVER отвечает за своевременную доставку информации по требованию клиента и управление системными событиями.

_____________________

² Программа Сканер является одним из компонентов системы (программа-клиент), взаимодействующим с базовой программой – ядром системы – MONITOR SERVER. Функции программы:

- сбор информации с контрольно-измерительной аппаратуры (контроллеров),

- отслеживание состояний сигналов,

- передача состояний сигналов программе верхнего уровня – Сервер,

- выполнение команд Сервера,

- ретрансляция данных.

Таким образом, программу Сканер можно рассматривать как утилиту для опроса контроллеров и как источник данных для сервера ОИУК MONITOR.

2. Компонент MONITORBROWSER предназначен для отображения информации, поступающей с сервера системы на экране в графическом и табличном представлении, в виде кадров, трендов, графиков и диаграмм.

3. Компонент системы MONITOR DESIGNER предназначен для создания кадров.

Кадр (мнемосхема) – некоторая графическая область, на которой располагаются, так называемые, мнемосимволы (или динамические объекты). Мнемосимвол представляет собой графический объект, изображение которого в каждый момент времени характеризует состояние одного или нескольких физических объектов (датчик, счетчик, переключатель и др.) на указанный момент времени.

Таким образом, после внедрения ОИУК MONITOR нет необходимости ходить на подстанции, наблюдение за показаниями БМРЗ можно вести с компьютера. Это:

- место, время, дата аварийного отключения;

- электрические величины, осциллограммы;

- вводить значения уставок;

- и т.д.

Стоимость:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном реферате, в связи со старением электротехнического оборудования на объектах нефтедобычи, рассматривается модернизация устройств релейной защиты и управления для обеспечения надежного электроснабжения нефтедобывающего комплекса.

Предлагаемая микропроцессорная техника имеет следующие основные преимущества:

1.Готовность к работе: использование передовых методов самотестирования и самодиагностики позволяет осуществлять широкий контроль за состоянием самого устройства релейной защиты. Обслуживающий персонал постоянно получает информацию о состоянии устройства. Риск эксплуатации установки с неисправной релейной защитой сведен к минимуму. Отпадает необходимость в проведении периодических проверок.

2.Простота управления: в МПЗ нужно лишь ввести параметры (номинальные данные трансформаторов и общие сведения об электрической сети).

3.Безопасность: при разработке блока МПЗ были проведены расчеты безопасности и надежности по самой передовой технологии. Благодаря этим расчетам риск возникновения неисправностей в интегрированном решении МПЗ сведен к минимуму.

4.Снижение стоимости: совмещение в одном блоке всех функций необходимых для защиты и управления ячейкой даёт ощутимые преимущества. Это более рациональная эксплуатация, оптимизированные технические характеристики и снижение общей стоимости при улучшении качества обслуживания. Замена десятка реле, сигнальной арматуры, ключей и планок на одно устройство.

5.Надежная защита: использование в МПЗ аналого-цифровой и микропроцессорной элементной базы обеспечивает высокую точность измерений и постоянство характеристик, что позволяет существенно повысить чувствительность и быстродействие защит, а также уменьшить ступени селективности.

Осуществляется снижение затрат:

-на разработку: выбор блоков, готовых к эксплуатации без детального проектирования;

-на установку: интеграция вспомогательных реле, а также измерительных приборов и устройств сигнализации;

-на ввод в действие: простота монтажа и наладки;

-на эксплуатацию: дистанционное управление и облегченный доступ к более полной информации;

-на техобслуживание: уменьшение профилактических работ.

Для выбора более надежной и экономичной микропроцессорной релейной защиты в реферате рассмотрено 2 устройства – это БМРЗ (г.Санкт-Петербург) и SEPAM (Франция), но для более достоверного выбора необходимо не только теоретическое сравнение, но и практическое.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Б.А.Князевский, Б.Ю.Липкин. Электроснабжение промышленных предприятий. Издание второе. - М.: «Высшая школа», 1979г.

2. Н.А.Акимова. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования: Учеб. пособие. - М.: Мастерство, 2001г.

3. М.А.Беркович, В.В.Молчанов, В.А.Семенов. Основы техники релейной защиты. Издание шестое. - М.: Энергоатомиздат, 1984г.

4. Руководство по эксплуатации «Блока микропроцессорной релейной защиты БМРЗ» - Санкт-Петербург: НТЦ «Механотроника».

5. Каталог Sepam Merlin Gerin серия 20, серия 40, серия 80. – Schneider Electric, 2002г.

6. Годовой отчет ПРЦЭиЭ (2003г.)

7. Журнал аварийных отключений отказов ПРЦЭиЭ