Отчет о производственной практике - файл n1.docx

Отчет о производственной практике
скачать (833.2 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx834kb.13.10.2012 21:14скачать

n1.docx

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………….…3

  1. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ……………………………………………....4

    1. Комплектное устройство защиты и автоматики присоединений 6-35 кВ SPAC 810………………………….…...4

    2. Многоцелевой терминал релейной защиты, мониторинга и управления REX 521……………………………………………...6

    3. Терминал защиты фидеров REF 541………………………….10

    4. Шиносоединительный модуль SPA-ZC 22…………….……..13

    5. Испытательный комплекс релейной защиты РЕТОМ-61…15

  2. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ……………………………………………..18

    1. Система наблюдения SMS 510…………………………………18

    2. Система автоматизации электроснабжения MicroSCADA……………………………………………………...18

    3. Программное средство для РЕТОМ-61……………………….22

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………….........24

ВВЕДЕНИЕ

Любой производственный технологический процесс тесно увязан с электроснабжением производственного оборудования и является основным потребителем электроэнергии на предприятии. Поэтому важной и неотъемлемой частью АСУ ТП является контроль и управление электротехническим оборудованием (выключатели, трансформаторы и др.) для обеспечения бесперебойного снабжения основного производства электроэнергией и уменьшения времени простоя оборудования при авариях.

В настоящее время широко внедряются современные микропроцессорные устройства защиты, автоматики и управления (терминалы РЗА) различного первичного электротехнического оборудования всех уровней напряжения 0.4-110кВ и выше. Терминалы применяются в схемах вторичной коммутации для использования в качестве основных и резервных защит.

Одновременно с выполнением функций РЗА терминалы являются интерфейсными устройствами нижнего уровня (УСО) для построения систем управления. Терминалы могут передавать измеряемые величины, параметры аварийных режимов, значения уставок, осциллограммы, информацию о состоянии оборудования в АСУ, а также выполнять дистанционное управление объектом автоматизации.

Интеграция терминалов РЗА в АСУ позволяет снизить капитальные затраты на оборудование УСО при создании АСУ электроснабжения.

Программные продукты для систем автоматизации электроснабжения являются одно- и/или многоуровневыми системами наблюдения и управления.

Во время прохождения производственной практики в ПТООО «Созвездие Льва» я познакомился с некоторыми техническими и программными средствами автоматизации систем электроснабжения.

  1. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1 Комплектное устройство защиты и автоматики присоединений 6-35 кВ SPAC 810

Комплектное устройство защиты и автоматики SPAC 810 предназначено для выполнения функций релейной защиты, автоматики, местного/дистанционного управления, измерения, сигнализации, регистрации, осциллографирования, диагностики выключателей, а также необходимых блокировок присоединений 6-35 кВ: воздушных, кабельных линий, трансформаторов собственных нужд, секционных и вводных выключателей, трансформаторов напряжения и двигателей, батарей статических конденсаторов и др.



Рисунок 1.1.1 – Вид терминала SPAC 810 спереди

Устройство SPAC 810 может устанавливаться в релейных отсеках ячеек КРУ, КРУН, камер КСО, в шкафах и панелях на щитах управления.

Устройство SPAC 810 работает от источника постоянного, переменного или выпрямленного переменного напряжения оперативного тока 220 (110) В.

Электронная часть устройства гальванически изолирована от источника оперативного тока. Устройство сохраняет работоспособность без изменения параметров и характеристик срабатывания при наличии в напряжении оперативного тока пульсаций до 12% от среднего значения и перерывах питания до 0,5 с. Допускается применение устройства SPAC 810 в схемах релейной защиты на переменном оперативном токе без резервирования, т.к. время готовности составляет не более 0,25 с.

Устройство SPAC 810 не повреждается и не срабатывает ложно при включении и (или) отключении источника питания, после перерывов питания любой длительности с последующим восстановлением, при подаче напряжения оперативного постоянного тока обратной полярности, а также при замыканиях на землю в сети оперативного постоянного (выпрямленного переменного) тока.

Терминал имеет порты связи для подключения к АСУ.



Рисунок 1.1.2 — Расположение клемм на устройстве SPAC 810

( вид терминала сзади)

Основные функции устройства SPAC 810:

Управление выключателем:

• Местное управление с кнопок на лицевой панели или от ключей на двери релейного шкафа, а также

дистанционное управление от АСУ ТП любым типом выключателя

• Блокировка от многократных включений выключателя

• Контроль цепей управления (РПО, РПВ, давление элегаза, автомат ШП)

• Самоподхват цепи отключения

• Запрет включения при отключенном автомате ШП и неисправности цепей включения

• Возможность действия на вторую катушку отключения выключателя

Защита:

• Ввод/вывод из действия любой из ступеней защит с помощью программных переключателей

• Выбор направленного или ненаправленного действия ступеней защит

• Конфигурирование действия защит на сигнал или отключение с помощью матрицы программных

переключателей

• Несколько выдержек времени ступеней токовых защит

• Набор обратнозависимых характеристик для третьей (чувствительной) ступени защиты

• Чувствительный токовый орган УРОВ

• АВР с контролем направления мощности и частоты на выключателе ввода (защита от потери

питания)

• Специальное реле «тест» для опробования защит без воздействия на остальные выходные реле

Измерения и контроль

• Измерение в первичных или во вторичных величинах

• Измерение фазных токов

• Измерение линейных напряжений

• Измерение тока и напряжения нулевой последовательности

• Измерение мощности, энергии, коэффициента мощности

• Измерение частоты

• Контроль состояния дискретных входов и выходных реле

• Контроль параметров выключателя:

- времени последнего отключения

- времени последнего включения

- коммутационный ресурс (пофазно)

- механический ресурс

- контроль давления элегаза

1.2 Многоцелевой терминал релейной защиты, мониторинга и управления REX 521

Реле защиты REX 521 предназначено для защиты, управления, измерения и контроля в сетях среднего напряжения. Реле может применяться для защиты вводов, отходящих линий подстанций, двигателей, трансформаторов. Интерфейс человек-машина (ИЧМ) включает жидкокристаллический дисплей с удобным меню, упрощающим использование реле. Терминалы применяются на электростанциях и подстанциях для комплексного решения задач управления, защиты, сигнализации, измерения и мониторинга различных присоединений: кабельных и воздушных линий, трансформаторов собственных нужд, асинхронных двигателей средней и большой мощности, и т.д.Выбор необходимого типоисполнения устройства производится исходя из требований защищаемого энергообъекта и реализуется путем использования соответствующей аппаратной платформы (количества трансформаторов тока, напряжения) и набора требуемых функций защиты, автоматики.



Рисунок 1.2.1 — Вид терминала спереди

REX 521 является составной частью концепции автоматизации подстанций с использованием распределенных автоматических систем и расширяет её функциональные возможности и гибкость.

Функциональность терминала REX 521:

Функции релейной защиты:

• 3-фазная ненаправленная мах токовая защита (МТЗ), три ступени

• 3-фазная направленная МТЗ, две ступени

• Ненаправленная токовая защита нулевой последовательности (ТЗНП), три ступени

• Направленная ТЗНП, три ступени

• 3-фазная защита от термической перегрузки кабелей

• 3-фазная защита от повышения напряжения, две ступени

• 3-фазная защита от снижения напряжения, две ступени

• Защита от повышения напряжения нулевой последовательности, три ступени

• Защита от повышения/снижения частоты, две ступени

• Контроль синхронизма/напряжения

• Защита от обрыва фазы

• Определение броска тока намагничивания

• Различные защиты двигателей

Другие функции:

• АПВ с 5 попытками

• Измерение фазных токов, напряжений, тока и напряжения нейтрали, мощности, энергии, коэффициента мощности, частоты в первичных и относительных единицах

• Регистратор аварийных процессов

• УРОВ

• Контроль цепей отключения

• Измерение искажения кривой тока и напряжения

• Управление выключателем



Рисунок 1.2.2 — Вид терминала REX 521 сзади

Схема соединений REX 521 представлена на рисунке 1.2.3




Рисунок 1.2.3 — Схема соединений REX 521

На рисунке 1.2.4 представлен пример системы автоматизации подстанции на основе передачи по протоколу SPA.

Рисунок 1.2.4 — Пример системы автоматизации подстанции на основе передачи по протоколу SPA

    1. Терминал защиты фидеров REF 541

Терминал REF541 предназначен      для      выполнения      функций защиты, местного и дистанционного  управления, сигнализации, измерения       и        мониторинга (контроля)  различных   типов   присоединений в сетях    6…35   кВ,   на     ПС    высокого    класса напряжения  110…500 кВ, а также в распределительных  устройствах  собственных нужд станций,    в      качестве основной  или резервной защиты. Кроме того, терминал REF 541 обеспечивает функции защиты для широкого спектра применений, например, защиту на основе контроля частоты и напряжения, защиту электродвигателя, тепловую защиту от перегрузки, защиту батареи конденсаторов и функцию синхроконтроля и проверки напряжения.



Рисунок 1.3.1 — Вид терминала REF 541 спереди

Терминал REF 541 измеряет фазные токи, междуфазные напряжения или

напряжения между фазами и землей, ток нейтрали, остаточное напряжение,

частоту и коэффициент мощности. Активная и реактивная мощности

рассчитываются, исходя из измеренных токов и напряжений. Энергия может

быть вычислена на основании измеренной мощности. Измеренные значения

могут контролироваться на месте и дистанционно как отмасштабированные

первичные значения.

Устройство имеет встроенные библиотеки: 
·   Функций защит 
·   Функций управления 
·   Функций измерения 
·   Функций мониторинга состояния 
·    Функций связи 
     Стандартных   функций  (логические элементы), которые  используются    при  разработке  внутренней  конфигурации,  что делает  терминалы  унифицированной  платформой  для  реализации  сложных  алгоритмов  схем защиты, автоматики и управления.

Устройство    имеет    широкий    набор    функций защит:  направленные  и  ненаправленные     МТЗ, направленные   и   ненаправленные     защиты   от замыканий  на  землю защиты максимального  и минимального  напряжения,  защиты  по  частоте, специальные защиты. 



Рисунок 1.3.2 — Вид терминалаREF 541 сзади

Терминал  имеет    порты    последовательной связи  для  передачи  данных  в систему   АСУ ТП предприятия.    Связь    осуществляется  через RS485 порт по SPA или LON - шине. Кроме того, использование связи по шине LON совместно с функциями PLC сводит к минимуму количество физических соединений между устройствами.

Схема соединений REF 541 представлена на рисунке 1.3.3



Рисунок 1.3.3 — Схема соединений REF 541
    1. Шиносоединительный модуль SPA-ZC 22


Шиносоединительный модуль SPA-ZC22 конвертирует оптические сигналы шины SPA в RS 485, SPA (+5 V) или RS 232 сигналы и обратно.



Рисунок 1.4.1 — Общий вид (вид спереди) SPA-ZC22

Используется в частности совместно с приборами SPACOM, например реле и сигнальные модули, подсоединяются к оптоволоконной шине SPA с помощью шиносоединительных модулей. Шиносоединительный модуль оснащен встроенным блоком, позволяющим устройству SPACOM быть отключенным от шиносоединительного модуля, например, для сервисного обслуживания без прерывания связи в оптической сети.

Шиносоединительный модуль оснащен 9-полюсным соединителем D-типа для RS 485 или SPA, один 25-полюсный соединитель D-типа, 2 или 5 соединительных пары для оптоволоконных кабелей. Оптоволоконные связи могут быть основаны на оптоволоконных кабелях, кабелях с пластиковой основой, также можно использовать и тот и другой тип кабелей.

Вспомогательные клеммы питания и распиновка конфигурации разъемов представлены на рисунке 1.4.2



Рисунок 1.4.2 — Вспомогательные клеммы питания и распиновка конфигурации разъемов

Шиносоединительный модуль размещается в аппаратной части и соединительный кабель модуля подключается в соединитель D-типа на задней панели устройства SPACOM. Шиносоединительный модуль типа SPA-ZC22 подсоединяется к любому устройству SPACOM, оснащенным соединителем D-типа. Шиносоединительный модуль также может быть подсоединен к основным модулям, таким как SACO 148D4 и SRIO 1000M. 

    1. Испытательный комплекс релейной защиты РЕТОМ-61

РЕТОМ-61 предназначен для проверки и наладки как в ручном, так и в автоматическом режиме устройств РЗА всех поколений, таких как:

1.jpg

Рисунок 1.5.1 — Общий вид испытательного комплекса РЕТОМ-61

Функциональные особенности РЕТОМ-61:


Каналы тока:

Каналы напряжения:

Входы и выходы:

  Связь с ПК:

  Дополнительные функции:



  1. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

2.1 Система наблюдения SMS 510

Система SMS 510 является автоматизированной системой мониторинга терминалов РЗА и используется как средство эффективного мониторинга электроэнергетических объектов – позволяет быстро перенастраивать уставки терминалов РЗА, выявлять и устранять любые несоответствия, считывать осциллограммы, как непосредственно с терминала, так и с удаленного рабочего места.

SMS 510 предоставляет пользователю следующие преимущества:

• Гибкий и наглядный интерфейс пользователя

• Работа с параметрами терминалов на объекте и в офисе

• Гибкое управление правами доступа Пользователей

• Полный контроль для всех терминалов защиты и управления фирмы АББ на подстанции

• Расширяемость системы

• Локальное и удаленное применение

• Удаленная связь через общественную телефонную сеть или TCP/IP

• Простота использования и минимум затрат на конфигурацию

• Превосходный инструмент в эксплуатации

2.2 Система автоматизации электроснабжения MicroSCADA

MicroSCADA является одно- и/или многоуровневой системой наблюдения и управления электроснабжением на единой программной базе. Основная роль MicroSCADA заключается в том, что данный программный продукт позволяет объединять воедино самое разное оборудование и программное обеспечение на любом уровне АСУ. MicroSCADA предназначена для управления и наблюдения за процессами производства, передачи и распределения электрической энергии.

Система MicroSCADA является программируемой, так как все прикладные программы и большинство системных конфигурационных программ созданы с использованием SCIL - языка реализации диспетчерского управления. Эту систему можно рассматривать как сеть, в которой система управления может связываться с рассредоточенным технологическим процессом при помощи системы связи.

Области применения MicroSCADA в энергетике - это передача и распределение электроэнергии. Система также хорошо подходит и для других технологических задач: централизованное отопление, очистка и распределение воды, очистка сточных вод, распределение нефти и газа — все это можно упомянуть как области применения системы, не связанные с электричеством (см. рисунок 2.2.1).



Рисунок 2.2.1 Области применения системы MicroSCADA

Основные функции системы MicroSCADA подразделяются на следующие группы:

  1. Информационные функции:

    • Сбор и первичная обработка информации с терминалов РЗА и УСО;

    • Организация и ведение базы данных параметров технологического процесса, обновляемой в реальном времени;

    • Дополнительная обработка информации, формирование ретроспективных отчетов и сохранение их в специальной неоперативной базе данных;

    • Предупредительная и аварийная сигнализация;

    • Регистрация текущих событий;

    • Регистрация аварийных событий;

    • Архивация, хранение и предоставление ретроспективной информации;

  2. Управляющие функции:

    • Дистанционное управление электротехническим оборудованием;

    • Программная блокировка, исключающая одновременное управление с нескольких рабочих мест;

  3. Функции интеграции с МП устройствами РЗА:

    • Инструментарий инженера - релейщика для удаленного просмотра и изменения уставок микропроцессорных защит;

    • Просмотр сигнализации устройств МП РЗА в части текущего состояния сигналов;

    • Автоматический контроль изменения уставок микропроцессорных защит;

    • Регистрация событийной информации сигналов от устройств МП РЗА с метками времени;

    • Удаленное считывание осциллограмм с цифровых регистраторов;

    • Средства анализа действия защит;

    • Автоматическая диагностика состояния канала связи с устройствами МП РЗА и выдача предупредительных сообщений при пропадании связи с устройством;

  4. Функции человеко-машинного интерфейса:

    • Визуализация параметров технологического процесса и состояния контролируемых объектов на экранах мониторов АРМ операторов;

    • Разграничение уровней доступа пользователей;

    • Удобные средства для администрирования системы;

    • Русифицированный интерфейс;

Структура системы MicroSCADA в общем случае состоит из трех уровней (см. рисунок 2.2.2.):

  1. верхний уровень

  2. средний уровень

  3. нижний уровень.

Рисунок 2.2.2. — Структура системы MicroSCADAструктура системы microscada pro

Компоненты верхнего уровня устанавливаются, как правило, на центральном диспетчерском пункте (ДП)

Верхний уровень включает в себя:

В большинстве случаев перечисленные устройства объединяются локальной вычислительной сетью (ЛВС). На случаи непредвиденных отказов серверы и линии ЛВС могут резервироваться.
Средний уровень включает в себя:
процессоры связи, где осуществляется сбор информации по различным протоколам и преобразование ее к единому виду для последующей обработки.
Компоненты верхнего и среднего уровней объединяются между собой при помощи ЛВС на базе Ethernet, при необходимости резервированной.
Нижний уровень образуют следующие устройства:

В качестве «устройств» нижнего уровня могут выступать комплексы АСУ подстанций. В подсистему нижнего уровня входят устройства связи, объединяющие оборудование верхнего и нижнего уровней одной и более систем в единый информационно-вычислительный комплекс. Связь между подсистемами любых уровней осуществляется с помощью устройств дистанционной связи (модемы, адаптеры, шлюзы и др.). Сеть MicroSCADA может подключаться к ЛВС программно-технических комплексов «третьей стороны».

    1. Программное средство для РЕТОМ-61

На рисунке 1.5.2 представлен интерфейс программы управления испытательным комплексом релейной защиты РЕТОМ-61 для независимого управления 3 источниками тока и 3 источниками напряжения в ручном режиме.

screenshot1.gif

Рисунок 1.5.2 — Интерфейс программы для независимого управления

С помощью этой программы можно подвести к устройству РЗА следующие величины:

Программа позволяет менять частоту выдаваемых параметров в диапазоне от 1 до 500 Гц с шагом 0,2 Гц, в диапазоне от 20 до 70 Гц с шагом 0,01 Гц.

Программа позволяет проводить проверку не только уставок по токам (напряжениям) срабатывания и возврата путем их плавного изменения, но и обеспечивает измерение времен срабатывания и возврата путем скачкообразного изменения любого из выбранных входных параметров, в том числе и частоты всей системы с возможностью программирования срабатывания/возврата выходных реле РЕТОМ-51(61). Программа позволяет автоматически изменять одну из выбранных величин (ток, напряжение, фазу, частоту), что укорачивает время поиска уставки.

Предусмотрена возможность синхронизации с сетью, а также синхронизации нескольких РЕТОМ-61.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Вся необходимая информация была предоставлена руководителем практики в электронном виде, а так же с сайта компании АББ: http://www.abb.com/

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации