Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИССЕРТАЦИЯ, ЭЛЕКТРОНИКА, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА, РАДИОТЕХНИКА

Исследование тепловых процессов электрооборудования на районной подстанции.

natalya1980er 2280 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 76 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 06.04.2019
Целью работы является исследование различных тепловых процессов электрооборудования на районной подстанции, выявление наиболее оптимального. Задачи исследования: 1. Изучить разновидности электрооборудования на районной подстанции. 2. Исследовать способы контроля нагрева электрооборудования в процессе эксплуатации. 3. Охарактеризовать особенности контроля за электрооборудованием с помощью тепловизора. 4. Выполнить контрольные замеры токов и мощностей в трансформаторах. Объектом исследования является электрооборудование районной подстанции. Предмет исследования – тепловой контроль электрооборудования при помощи тепловизора.
Введение

Основу производственного потенциала российской электроэнергетики в настоящее время составляют более 700 электростанций общей мощностью около 230 ГВт и линии электропередачи всех классов напряжений протяженностью более 2,5 млн. км. Почти 90% этого потенциала сосредоточено в Единой энергетической системе (ЕЭС) России, являющейся уникальным техническим комплексом, обеспечивающим электроснабжение потребителей на основной части обжитой территории страны. В структуре генерирующих мощностей электростанций России преобладают тепловые электростанции, доля которых в установленной мощности составляет 68,4%, доля атомных электростанций - 10,7% и доля гидравлических станций составляет 20,9%. Основная часть электростанций страны объединена в Единую энергосистему России, в составе объединенных энергосистем (ОЭС) Центра, Средней Волги, Урала, Северо-Запада, Юга, Сибири, Востока. Установленная мощность электростанций ЕЭС России на конец 2016 г. составила 236643, 63 МВт, и она является одним из крупнейших энергообъединений в мире. В данной магистерской диссертации рассмотрены разновидности электрооборудования на районной подстанции, тепловые процессы, возникающие на этом оборудовании. Также отражены способы контроля нагрева электрооборудования в процессе эксплуатации с помощью различных методов. Отражены особенности контроля за электрооборудованием с помощью тепловизора. Для обеспечения безаварийной работы подстанций необходим контроль за режимами работы электрооборудования: нагрузкой отдельных присоединений, напряжением и частотой в контрольных точках электросетей, значением и направлением перетоков активной и реактивной мощности, количеством отпущенной энергии. Контроль за соблюдением заводских параметров и других технических показателей работы электрооборудования осуществляется главным образом с помощью щитовых контрольно-измерительных приборов, а в отдельных случаях при необходимости применяются переносные приборы. Тепловизионный контроль технического состояния приспособлений, работающих на электроэнергии, способствует достижению высоких показателей энергетической безопасности, а также предотвращению вероятности воспламенения. Опыт Российских специалистов, а также специалистов мирового сообщества доказывает, что ранее сформированный, который актуален и в настоящее время, подход к контролю функционирования энергетических систем, относительно их надежности и безопасности, необходимо не только развивать, но и внести в список критериев безопасности электрооборудования. Тепловизионный контроль электрооборудования проводится в соответствии с требованиями РД 34.45-51.300-97 в части приложения №3 «Тепловизионный контроль электрооборудования и воздушных линий» по методике тепловизионного обследования РД 153-34.0-20.363-99 «Методика инфракрасной диагностики электрооборудования и воздушных линий». Тепловизионная диагностика электрооборудования выявляет такие виды дефектов как: • состояние межлистовой изоляции статора генератора; • нарушение паек лобовых частей обмоток; • перегревы контактных соединений; • наличие дефектных изоляторов; • нарушения в работе систем охлаждения; • нарушения внутренней циркуляции масла в баке трансформатора; • ослабление контактных соединений токоведущих частей; • ухудшение состояния основной изоляции, изоляции вводов, шунтирующих конденсаторов; • перегрев контактных соединений аппаратных зажимов; • трещины в опорно-стержневых изоляторах, дефекты подвесной изоляции; • обрыв шунтирующих сопротивлений; • неравномерность распределения напряжения по элементам; • нарушения наружных и внутренних контактных соединений; • ухудшение внутренней изоляции обмоток, связанное со шламообразованием и другими дефектами; • ухудшение изоляции концевых кабельных муфт и кабельных заделок; • дефекты поддерживающей арматуры.
Содержание

Введение 1 Разновидности электрооборудования на районной подстанции 1.1. Тепловые процессы, возникающие в трансформаторе 1.2. Тепловые процессы, возникающие в электрических аппаратах 1.3. Тепловые процессы, возникающие в шинах электроустановок 2. Способы контроля нагрева электрооборудования в процессе эксплуатации 2.1. Контроль нагрева электрооборудования по методу термометра 2.2. Контроль нагрева электрооборудования по методу сопротивления 2.3. Контроль нагрева электрооборудования по методу термопары 2.4. Контроль нагрева электрооборудования по методу инфракрасного излучения 3. Особенности контроля за электрооборудованием с помощью тепловизора 3.1. Технические характеристики тепловизора 3.2. Обследование тепловизором высоковольтного оборудования 3.3. Характеристики тепловизионных обследований 3.4. Технические требования к тепловизорам для диагностики электрооборудования 4. Тепловой контроль технического состояния электрооборуования с целью обеспечения электробезопасности и пожаробезопасности 5. Безопасность жизнедеятельности 5.1. Характеристика условий труда 5.2. Негативные факторы воздействующие на рабочий персонал 5.3. Возможные чрезвычайные ситуации на подстанции 5.4. Противопожарные мероприятия и пожарная защита Заключение Список использованной литературы
Список литературы

1. Аксенов В.В., Быстрое Д.В., Воротниц¬кий В.Э., Трофимов Г.Г. Компенсация реактивной мощности с фильтрацией токов высших гармоник - реальный путь повышения энергозффективности передачи и распределения электро¬энергии. // Электрические станции, 2012, №3, стр. 53-60. 2. Анашкин С. С., Борисовский А. П., Ерохина Ю. Е. Анализ работы подстанции 110 кВ Чучково // Техника. Технологии. Инженерия. — 2017. — №2. — С. 52-55. — URL https://moluch.ru/th/8/archive/57/2039/ 3. Бубенчиков А. А., Ковалев Г. А., Нурахмет Е. Е., Гафаров А. А., Бенке М. С. Анализ тепловых процессов в электрических сетях // Молодой ученый. — 2016. — №28.2. — С. 38-44. — URL https://moluch.ru/archive/132/36979/ Фокин Ю. А., Туфанов В. А. Оценка надежности систем электроснабжения. — М., Энергоиздат, 1981–224 с. Воронин В., Гаджиев М., Шамонов Р. Направления развития системы регу¬лирования напряжением и реактивной мощности в ЕНЭС // Электроэнергия. Передача и распределение, 2012, № 2(11), март-апрель. 4. Воротницкий В.Э., Рабинович М.А., Каковский С.К. Оптимизация режимов электрических сетей 220-750 кВ по реактивной мощности и уровням напряжения. // Энергия единой сети, 2013, № 3(8), стр. 50-59. 5. Воротницкий В.Э., Шакарян Ю.Г.. Сокур П.В. О развитии и координации услуг по компенсации реактивной мощности. // Энергоэксперт, 2013, № 5(40), с. 32-37. 6. Горожанкин П.А., Майоров А.В., Макаровский С.Н., Рубцов А.А. Управ¬ление напряжением и реактивной мощностью в электроэнергетических системах. Европейский опыт. // Электрические станции, 2008. № 6, стр. 40-47. 7. ГОСТ Р МЭК 60287-2-1-2009. Кабели электрические. Расчет номинальной токо¬вой нагрузки. Ч. 2-1. Тепловое сопротивление. Расчет теплового сопротивления. 8. Железное Ф.Д., Плотников Ю.И., Акулов В.А., Демидов СВ., Милова-нов СВ. Повышение достоверности ультрафиолетовой диагностики изо¬ляции контактной сети // Железные дороги мира. 2011. № 4. С. 60-68. 9. Завидей В.И. Дистанционные методы и системы дефектоскопии высоковольтной изоляции элек¬трооборудования по оптическому излучению// Энергетик. 2010. №- 9. 10. Зализный, Д. И. Адаптивная математическая модель тепловых процессов асин¬хронного двигателя с короткозамкнутым ротором / Д. И. Зализный, О. Г. Широ¬ков, В. В. Попичев // Вестн. Гомел. гос. техн. ун-та им. П. О. Сухого. - 2015. - № 1. - С. 31-43. 11. Крупенин Н.В., Голубев А.В., Завиден В.И., Головичер В.А. Биспектраль-ный метод контроля технического состояния опорно-подвесной изоля¬ции сетей и подстанций на рабочем напряжении// Энергетик. 2007. № 4. 12. Лосев В.Г., Железнов Ф.Д.. Плотни¬ков Ю.И., Федоришин Ю.М., Шевяков СМ.. Демидов СВ. Мобильная система диагностики изоляторов контактной сети по ультрафиолето¬вому излучению // Локомотив. 2012. № 9. С. 40-42. 13. Методические рекомендации по раннему выявлению дефектов внеш¬ней изоляции, токоведущих частей электрооборудования АЗС, с использованием средств УФ-контроля. МД 1.3.3.99.041-2009. ОАО «Концерн Энергоатом»,2009. 14. Методы и средства для раннего диагностирования электрооборудования по тепло¬вым параметрам : отчет по НИР (закл.) / Гомел. гос. техн. ун-т им. П. О. Сухого ; рук. Д. И. Зализный. - Гомель, 2013. - 235 с. - № ГР 20111017. 15. Susa, D. Dynamic thermal modeling of power transformers : doctoral dissertation / D. Susa ; Espoo. - 2005. - 130 p. 16. Power transformers - Part 7: Loading guide for oil immersed power transformers : IEC. - Revision of Publication 60076. - Draft 7. - 2005. - 122 р. 17. Объем и нормы испытаний электро¬оборудования. РД 34.45-51.300-97. 6-е изд. М.:, ЗНАС. 1998. Объем и нормы испытаний электро¬оборудования. РД 34.45-51.300-97. 6-е изд. с изменениями и дополне¬ниями по состоянию на 01.03.2001. М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2003 18. Овсейчук В., Трофимов Г.. Кац А и др. Компенсация реактивной мощности. К вопросу о технико-экономической целесообразности // Новости электро¬техники, 2008, №4(52). 19. Разработка методов и средств для автоматического диагностирования силовых кабелей по тепловым параметрам : отчет по НИР (закл.) / Гомел. гос. техн. ун-т им. П. О. Сухого ; рук. Д. И. Зализный. - Гомель, 2012. - 127 с. - № ГР 20101653. 20. Энергосбережение и повышение энергетической эффективности в Единой национальной электрической сети/ Бударгин О.М., Бердников Р.Н., Шимко М.Б., Перстнев П.А., Воротницкий В.Э., Красноярск, ИПК «Платина». 2015.168 с. 21. Albizu, E. Fernandez, A.J. Mazon, K.J. Sagastabeitia, M.T. Bedialauneta, J.G. Olazarri. Overhead line rating forecasting for the integration of wind power in electricity market // Clean Electrical Power (ICCEP), 2015 International Conference on. 22. E.M. Carlini, C. Pisani, A. Vaccaro, D. Villacci. A reliable computing framework for dynamic line rating of overhead lines // Electric Power Systems Research 132 (2016). P. 1–8. Huu-Minh Nguyen, Jean-Louis Lilien, Peter Schell. Dynamic line rating and ampacity forecasting as the keys to optimise power line assets with the integration of res. The European project Twenties Demonstration inside Central Western Europe // 22nd International Conference and Eхhibition on Electricity Distribution (CIRED 2013). 23. Wallmark, O. Analysis of Electrical Machines / O. Wallmark ; Royal Institute of Tech¬nology Stockholm. - Sweden, 2012. 24. http://so-ups.ru/fileadmin/files/company/reports/disclosure/2017/ups_rep2016.pdf 25. http://electricalschool.info/ 26. http://www.energetik-ltd.ru
Отрывок из работы

1. Разновидности электрооборудования на районной подстанции. Сложная иерархия современных электрических сетей включает в себя множественное количество разнообразного электротехнического оборудования, к которому относятся трансформаторные подстанции, выполняющие роль звена, которое связуюет и перераспределяет электроэнергию. Они располагаются около или внутри населенных пунктов и обеспечивают комфортные условия для проживания людей. В сельской местности еще можно встретить конструкции старых столбовых подстанций, работающих на открытом воздухе, которые принимают по высокой стороне воздушной линии 10 или 6 кВ и отдают 0,4 кВ подключенным потребителям. В населенных пунктах, в которых преобладают многоэтажные здания, в целях безопасности чаще применяются кабельные линии, скрытые в земле, а трансформаторное оборудование, как правило, располагается внутри специальных построек, закрытых на замки от незаконного проникновения. Пример такой трансформаторной подстанции, преобразующей напряжение 10 кВ в 0,4, приведено на рис.2. Внешнее отличие габаритов представленных подстанций, преобразующих напряжения одинаковых величин, говорит о том, что они оперируют разными мощностями. Подобные трансформаторные подстанции (ТП) получают электроэнергию по высоковольтным линиям электропередач 10 кВ (или 6) от удаленных распределительных устройств. На рис.3 показан силовой трансформатор, расположенный на ОРУ-110 и осуществляющий преобразование электроэнергии 110 кВ в 10, передаваемое по линии электропередачи на ПС-10. Данный трансформатор имеет значительно большие габариты и оперирует с мощностями до 10 мегаватт, он расположен на открытой, огороженной территории, которая исходя изконструкциий оборудования четко разграничена на две стороны: • высшего напряжения 110; • низшего — 10 кВ. Сторона 110 кВ воздушной линии электропередачи соединяется с другой подстанцией, которая имеет еще большие габариты и преобразовывает огромные энергетические потоки. Если учитывать только размеры вводной опоры единичной воздушной линии электропередачи, возможно визуально оценить значительность потоков электроэнергии, пропускаемых через нее. На основе вышеизложенного можно сделать вывод о том, что трансформаторные подстанции в энергетике перерабатывают энергию электричества различных напряжений и мощностей, монтируются разнообразными конструкциями, но имеют схожие черты. Состав оборудования трансформаторной подстанции Условия работы Каждая подстанция конструируется под заданные условия эксплуатации с расположением: • на открытом воздухе — открытые распределительные устройства (ОРУ); • внутри закрытых помещений — ЗРУ; • в металлических шкафах, встроенных в специальные комплекты — КРУ. По типу конфигурации электрической сети трансформаторные подстанции могут выполняться: • тупиковыми - запитаны по одной или двум радиально подключенным линиям линии электропередачи, которые не питают другие подстанции; • ответвительными — присоединяются к одной (в иных случаях двум), проходящим линиям электропередачи с помощью ответвлений. Проходящие линии в данном случае питают другие подстанции; • проходными — подключены за счет захода линий электропередач с двухсторонним питанием методом «вреза»; • узловыми — присоединяются по принципу создания узла за счет не менее чем трех линий. • Конфигурация сети электроснабжения продиктовывает свои условия на рабочие характеристики подстанции, включающие в себя также настройку защит для обеспечения безопасной работы. В состав оборудования любой подстанции входят: • силовой трансформатор, который осуществляет преобразование электроэнергии для ее дальнейшего распределения; • шины, обеспечивающие подвод приходящего напряжения и отвод нагрузок; • силовые коммутационные аппараты с тоководами, позволяющие перераспределять электроэнергию; • системы защит, автоматики, управления, сигнализации, измерения; • вводные и вспомогательные устройства. Силовой трансформатор является наиболее важным преобразующим элементом электроэнергии и выполняется трехфазным исполнением. В его конструкцию входят: • корпус, который выполнен в форме герметичного бака, заполненного маслом; • шихтованный магнитопровод; • обмотки стороны низкого напряжения (НН); • обмотки вводов высокого напряжения (ВН); • масляная система; • переключатель регулировочных отводов у обмоток; • вспомогательные устройства и системы. Для обеспечения нормальной работы трансформатора к нему необходимо подвести питающее и отвести преобразованное напряжение. Эта задача возложена на токоведущие части, которые именуются шинами и ошиновкой. Они призваны надежно передавать электрическую энергию, обладая минимальными потерями напряжения. Для достижения этих целей их создают из материалов с улучшенными токопроводящими свойствами и повышенным поперечным сечением. В зависимости от размеров подстанции шины могут располагаться на открытом воздухе или внутри закрытого сооружения. Шины и ошиновка электрически разделяются между собой положением силового выключателя. Причем ошиновка без каких-либо коммутационных аппаратов напрямую подключена к вводам трансформатора. Ее конструкция не должна создавать механических напряжений в фарфоровых и всех остальных деталях вводов. Для ошиновки используют кабели или пластины, которые монтируют на медные шпильки трансформаторных вводов через наконечники или переходники. У подстанций, которые защищены от воздействия погодных условий, шины обычно делают из цельных алюминиевых или (что встречается реже) медными полосами. На открытом воздухе для них чаще используют многожильные не закрытые слоем изоляции провода повышенного сечения и прочности. Стоит отметить, что в последнее время наблюдается переход на системы шин, которые устанавливаются жестко. Данная мера позволяет сэкономить площадь на открытом распределительном устройстве, а также металл токоведущих частей и бетон. Конструкции такого типа применяются на вновь строящихся подстанциях. За их основы взяты образцы, успешно зарекомендовавшие себя несколько десятилетий в странах Запада на оборудовании 110, 330 и 500 кВ. Для расположения шин применяется определенная конфигурация, использующая: • системы; • секции. Используя термин «система шин», подразумевается комплект силовых элементов, которые подключают все присоединения на распределительном устройстве. На подстанциях с двумя трансформаторами одного напряжения создаются две системы шин, каждая из которых питается от своего источника. Протяженная система шин, имея большое количество присоединений, может разделяться на отдельные участки, которые называются секциями. В процессе эксплуатации трансформаторные подстанции необходимо подключать под напряжение или выводить из работы для профилактического обслуживания, или в случае возникновения аварийных ситуаций и неисправностей. Для этих целей используются коммутационные аппараты, которые создаются различными конструкциями и могут: 1. отключать аварийные токи максимально возможных величин; 2. коммутировать только рабочие нагрузки; 3. обеспечивать разрыв видимого участка электрической схемы за счет переключения только при снятом с оборудования напряжении. Коммутационные аппараты, которые способны отключать аварийные ситуации, работают в автоматическом режиме и называются «автоматическими выключателями». Они проектируются с различными возможностями коммутации нагрузок за счет конструктивных особенностей. По принципу использования запасенной энергии, которая заложена в работу исполнительного механизма, они подразделяются на: • пружинные; • грузовые; • давления; • электромагнитные. По способам гашения электрической дуги, возникающей при отключениях, классифицируется на: • воздушные; • элегазовые; • вакуумные; • масляные; • автогазовые; • электромагнитные; • автопневматические. Для управления только рабочими режимами, которые характеризуются номинальными параметрами сети, создаются «выключатели нагрузки». Мощность их контактной системы и скорость работы позволяют успешно переключаться при обычном состоянии схемы. Но стоит отметить, что ими нельзя оперировать для предотвращения коротких замыканий. При разрыве электрической цепи под нагрузкой создается электрическая дуга, которую можно ликвидировать конструкцией выключателя. В обесточенной схеме для отделения определенного участка от напряжения используют более простые устройства: 1. разъединители; 2. отделители. Разъединителями оперируют, как правило, вручную при снятом напряжении. На подстанциях 330 кВ и выше управление разъединителями осуществляется электродвигателями. Это можно объяснить крупными габаритами и механическими усилиями, которые практически невозможно преодолеть вручную. При включении разъединителя участок его цепи собирается в электрическую схему, а при отключении — выводится. Отделители создаются для автоматического разделения напряжения с защищаемого участка при создании на нем бестоковой паузы удаленным выключателем. Любая трансформаторная подстанция проектируется по заданной электрической схеме, которая предполагает обеспечение надежности работы, легкости в управлении в сочетании с минимумом затрат на ввод и эксплуатацию. Для достижении этой цели к трансформаторному устройству различными способами подключаютя отходящие линии электропередачи. Самая простая схема подразумевает подключение к трансформаторной подстанции посредством силового выключателя одной секции шин, от которой отходят все присоединения. В целях сохранения условий безопасного ремонта оборудования выключатели со всех сторон отделяются разъединителями. В случаях, когда на подстанции имеется большое количество присоединений, при использовании в схеме двух силовых трансформаторов, может применяться секционирование за счет использования дополнительного выключателя, находящегося непрерывно в работе, а при возникновении неполадки на одной из секций разрывает цепь, оставляя в работе ту секцию, где нет поломки. Использование в данного рода схеме обходной системы шин, которая образована за счет подключения дополнительных выключателей и небольшой корректировки электрических цепей, позволяет переводить любое присоединение на питание от обходного выключателя, безопасно выполнять ремонт и обслуживание собственного. Распределительные устройства обладают большими удобствами обслуживания и повышенной надежностью, собранные на основе двух рабочих систем шин с обходной, при условии дополнительного разделения на секции. В первоначальном состоянии все отходящие линии электропередачи получают электроэнергию от обоих трансформаторов. Для этого шинные и секционные выключатели питают секции шин, а присоединения равномерно распределены по ним через свои коммутационные устройства. Обходная система шин каждой секции вводится под напряжение только для случая перевода через нее питания присоединения, выключатель которого выведен в ремонт. При случаях возникновения короткого замыкания на одной из секций, она отключается защитами со всех сторон, а все остальные с подключенными к ним линии электропередачи остаются в непрерывной работе. Учитывая такую схему, при коротком замыкании на открытом распределительном устройстве обесточивается меньшее количество потребителей от всех работающих.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Диссертация, Электроника, электротехника, радиотехника, 85 страниц
2125 руб.
Диссертация, Электроника, электротехника, радиотехника, 72 страницы
650 руб.
Диссертация, Электроника, электротехника, радиотехника, 91 страница
990 руб.
Диссертация, Электроника, электротехника, радиотехника, 111 страниц
990 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg