Details

Данная работа посвящена проектированию автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) комплектного распределительного устройства с элегазовой изоляцией (КРУЭ) 110 кВ конденсационной электрической станции (КЭС) суммарной мощностью 5×200 МВт на основе стандарта МЭК 61850. Задачи, решённые в ходе работы: 1. Проектирование электрической части КЭС 5×200 МВт: выбор основного оборудования, расчёт токов короткого замыкания, выбор коммутационных аппаратов и токоведущих частей, выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения. 2. Анализ объекта автоматизации – КРУЭ 110 кВ с 8 отходящими линиями 110 кВ, 2 РТСН, 1 силовым трансформатором и 1 автотрансформатором связи. 3. Выбор функций и комплектов устройств релейной защиты и автоматики (РЗА); выбор  производителя шкафов РЗА. 4. Размещение ТТ и ТН по терминалам РЗА. Разработка, описание и обоснование технических решений по схеме ИТС. 5. Разработка логики оперативной блокировки разъединителей (ОБР) коммутационных аппаратов. 6. Выбор архитектуры и разработка структурной схемы АСУ ТП по МЭК 61850. 7. Расчёт количества оборудования локальной вычислительной сети (ЛВС) и объёма трафика SV/GOOSE. В результате разработаны: главная схема электрических соединений станции, схема размещения информационно-технологических систем (ИТС) по ТТ и ТН, определение времени до насыщения ТТ; логическая схема управления и ОБР КА присоединений КРУЭ 110 кВ, структурная схема АСУ ТП, схема подключения аналоговых сигналов в ШПАС, схема вывода SV-потоков в шкаф РЗА на примере защиты линии, а также схема распределения SV потоков по ИЭУ РЗА на КРУЭ 110 кВ. В процессе выполнения работы использовались программный продукт AutoCAD (Autodesk) для разработки схем, Microsoft Word для оформления пояснительной записки, российское веб-приложение “Лаборатория РЗА” для проверки результатов расчета токов коротких замыканий, а также пакет инженерных расчётов для определения нагрузки ЛВС.

This work is devoted to the design of the automated process control system for a 110 kV gas-insulated switchgear (GIS) of a thermal power plant with a total capacity of 5×200 MW, based on the IEC 61850 standard. The following tasks were solved: 1. Design of the electrical part of the TPP 5×200 MW: selection of main equipment, short-circuit current calculations, selection of switching devices, busbars and current-carrying components, selection of current and voltage instrument transformers. 2. Analysis of the automation object – 110 kV GIS with 8 outgoing 110 kV lines, 2 standby auxiliary transformers, 1 power transformer, and 1 autotransformer. 3. Selection of relay protection and automation (RPA) functions and device sets; choose of the RPA cabinet manufacturer. 4. Allocation of current and voltage transformers to RPA terminals. Development, description, and justification of the engineering solutions for the secondary connection scheme. 5. Development of disconnector interlocking logic (DIL) for the switching devices of each GIS bay. 6. Selection of the architecture and development of the SCADA structural scheme in accordance with the IEC 61850 standard. 7. Calculation of local area network (LAN) equipment quantity and SV/GOOSE traffic volume. As a result, the following documents were produced: the main single-line electrical scheme of the power plant; the secondary connection scheme showing the distribution of current and voltage transformers across RPA terminals, including current transformer saturation time calculations; the control and disconnector interlocking logic diagram for all GIS bays; the SCADA structural scheme; the analog signal wiring diagram for the merging unit cabinet (MU); the SV stream output diagram to the RPA cabinet using a line protection bay as an example; and the SV stream distribution diagram across RPA intelligent electronic devices (IEDs) for the 110 kV GIS. In the course of this work, the AutoCAD (Autodesk) software product was used to develop electricals schemes, Microsoft Word to design an explanatory note, the Russian web application “Лаборатория РЗА” to verify the results of calculating short-circuit currents, as well as an engineering calculation package to determine the LAN load.