Zusammenfassung:Dieser Artikel befasst sich mit den Problemen der Konstruktion und Betriebsoptimierung von Substationen in großen Industrieunternehmen. Durch die Analyse der Merkmale und Funktionen von Substationen in großen Industrieunternehmen wurden Schlüsselblicke wie die Wahl des Standorts, die Auswahl der Ausrüstung und das Design von Automatisierungssystemen untersucht. Gleichzeitig wurden die Betriebsmanagementmodelle, Wartungsstrategien und Methoden zur Energieeffizienzoptimierung der Substationen eingehend analysiert. Die Forschung zeigt, dass wissenschaftlich vernünftige Konstruktion und Betriebsoptimierung von Substationen die Zuverlässigkeit der Stromversorgung erheblich verbessern, die Betriebskosten senken und den stabilen Betrieb großer Industrieunternehmen garantieren können. Diese Studie bietet sowohl theoretische Anleitung als auch praktische Referenz für den Planungsbau und das Betriebsmanagement von Substationen in großen Industrieunternehmen.

SchlüsselwörterGroße Industrieunternehmen; Konstruktion von Umspannungen; Betriebsoptimierung; Automatisierungssysteme; Energieeffizienzmanagement

0 Einführung

Mit der rasanten Entwicklung der industriellen Produktion stellen große Industrieunternehmen höhere Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Qualität der Stromversorgung. Die Konstruktion und der Betrieb von Substationen als Schlüsselknoten des Stromsystems haben einen direkten Einfluss auf die Produktivität und die Betriebskosten des Unternehmens. Diese Studie zielt darauf ab, Konstruktionsprinzipien und Betriebsoptimierungsstrategien für große Industrieunternehmen zu untersuchen, um die Stromversorgungszuverlässigkeit und die Betriebseffizienz von Substationen zu verbessern.

Die Forschung zur Konstruktion und Betriebsoptimierung von Substationen für die besonderen Bedürfnisse großer Industrieunternehmen ist weiterhin unzureichend. Diese Studie wird die Eigenschaften großer Industrieunternehmen kombinieren und die Schlüsselprobleme bei der Konstruktion und dem Betrieb von Substanzen vertieft untersuchen, um Unternehmen praktische Lösungen zu bieten.

Überblick über 1 Große Industrieunternehmen

Große Industrieunternehmen sind spezielle Substationen, die für den großen Strombedarf von Unternehmen konzipiert und gebaut wurden. Im Vergleich zu herkömmlichen zivilen Stromstationen weist es eine hohe Lastkonzentration, hohe Kapazität und hohe Zuverlässigkeitsanforderungen auf. Solche Substationen werden in der Regel mit Hochspannung oder Hochspannung versorgt, die bis zu 110 kV oder sogar höher sind, um den Strombedarf von Produktionsanlagen zu erfüllen.

Zu den Hauptfunktionen der Substationen gehören Spannungswandlung, Stromverteilung, Leistungsfaktorkompensation und Schutzsteuerung. Über Transformatoren wird die Hochspannungsenergie in eine Spannungsklasse umgewandelt, die für den Einsatz in Produktionsanlagen geeignet ist, und die Energie wird über ein Verteilungsnetz an die einzelnen Stromueinheiten verteilt. Gleichzeitig sind die Stromstationen mit ausgezeichneten Schutz- und Steuergeräten ausgestattet, um den sicheren und stabilen Betrieb des Stromsystems zu gewährleisten. Für große Industrieunternehmen sind die Umspannanlagen nicht nur ein Drehkreuz für die Stromversorgung, sondern auch eine entscheidende Anlage zur Gewährleistung der Produktionskontinuität und der Produktqualität.

Konstruktion von 2 großen Industrieunternehmen

Die Konstruktion der Substation ist die Grundlage für den sicheren und zuverlässigen Betrieb. Zunächst sollte die Wahl des Standorts und des Layouts die Belastung, die Bequemlichkeit des Zugangs und Ausgangs, die geologischen Bedingungen und andere Faktoren berücksichtigen, während der Entwicklungsraum reserviert wird. Die Auswahl der Geräte ist ein zentraler Bestandteil des Designs und erfordert die Auswahl der geeigneten Transformatoren, Schaltgeräte, Schutzvorrichtungen usw. basierend auf den Lasteigenschaften, der Kurzschlusskapazität und anderen Parametern. Die Kapazität des Haupttransformators sollte die Belastungsbedürfnisse erfüllen und eine gewisse Grenze berücksichtigen.

Das Design automatisierter Systeme ist ein wichtiges Merkmal moderner Stromstationen. SCADA-Systeme sollten für Datenerfassung, Überwachung, Schutz und Steuerung ausgelegt sein. Gleichzeitig können Anwendungen wie intelligente Diagnose und Lastprognose in Erwägung gezogen werden, um das Niveau der Intelligenz der Substation zu verbessern. Darüber hinaus muss der Aufmerksamkeit auf die Konstruktion von Sicherheitseinrichtungen wie Erdungssystemen und Blitzschutz gelegt werden, um die Sicherheit von Personal und Ausrüstung zu gewährleisten.

Optimierung des Betriebs von 3 großen Industrieunternehmen

Das Betriebsmanagement ist der Schlüssel zur Leistungsfähigkeit der Umspannungen. Ein ausgezeichnetes Betriebsmanagementsystem sollte eingerichtet werden, einschließlich des Dienstsystems, der Betriebsprozeduren, der Notfallplanung usw. Ein fortschrittliches Überwachungssystem ermöglicht die Echtzeitüberwachung des Betriebszustands und eine schnelle Reaktion auf Anomalien. In Bezug auf die Wartungsstrategie können Zustandsreparaturen und präventive Wartung kombiniert werden, um die Zuverlässigkeit der Ausrüstung zu verbessern und die Wartungskosten zu senken.

Die Optimierung der Energieeffizienz ist ein wichtiger Bestandteil des Betriebsmanagements von Substationen. Die Energieeffizienz kann durch die Optimierung des Transformatorbetriebs, die rationale Konfiguration von Inaktivitätskompensationsgeräten und Leistungsfaktoren verbessert werden. Gleichzeitig können Energiemanagementsysteme zur Überwachung und Analyse des Energieverbrauchs von Umspannungen verwendet werden, um Energieeinsparungspotenziale zu identifizieren und gezielte Verbesserungsmaßnahmen zu entwickeln. Darüber hinaus kann die Einführung neuer Energie- und Energiespeichersysteme in Erwägung gezogen werden, um die Energieeffizienz und Zuverlässigkeit der Stromversorgung in den Umspannungen weiter zu verbessern.

Integriertes Automatisierungssystem Acrel-1000

4.1 Übersicht des Programms

Das integrierte automatisierte Überwachungssystem Acrel-1000 besteht in logischer Funktion aus Geräten der zweiten Schicht der Stationssteuerung und der Intervallschicht, die mit einem schichtweisen, offenen Netzwerksystem verbunden sind. Die Geräte der Station-Kontrollschicht umfassen die Überwachung des Hosts, die Bereitstellung einer Mensch-Maschine-Kontaktschnittstelle, die in der Station betrieben wird, die Realisierung von Funktionen wie die Verwaltung der Geräte der Kontrollschicht, die Bildung der gesamten Station-Überwachung und die Kommunikation mit der Fernüberwachung und der Planung; Die Intervallschicht besteht aus mehreren sekundären Subsystemen, die im Falle eines Ausfalls der Station-Steuerschicht und des Netzwerks der Station-Steuerschicht noch unabhängig die Überwachungsfunktion der Intervallschicht-Geräte vor Ort durchführen können.

Für die spezifischen technischen Situationen hat die Konstruktionslösung eine hohe Zuverlässigkeit, eine einfache Skalierung und eine freundliche Mensch-Computer-Schnittstelle, das Überwachungssystem besteht aus zwei Teilen der Station-Kontrollschicht und der Intervallschicht, die eine schichtweise verteilte Netzwerkstruktur verwendet, und das Station-Kontrollschicht-Netzwerk verwendet das TCP / IP-Protokoll Ethernet. Das stationsgestützte Schichtnetz verwendet eine Single-Network-Dual-Machine-Wärmekonfiguration.

4.2 Anwendungen

Geeignet für die Kundenbetreuung, die Betriebsüberwachung und das Steuermanagement von Stromverbrauchssystemen in öffentlichen Gebäuden, Industriegebäuden und Wohngebäuden unter 35 kV.

4.3 Systemstruktur

4.4 Systemfunktion

4.1 Echtzeit-Überwachung

Acrel-1000 ist ein integriertes Automatisierungssystem für Stromstationen, das den Betriebszustand der Verteilungsleitung in Form eines Diagramms intuitiv anzeigt. Es überwacht in Echtzeit die elektrischen Parameter der einzelnen Schaltungsspannung, Strom, Leistung, Leistungsfaktor und andere Informationen. Es überwacht dynamisch die einzelnen Verteilungsschaltungsschalter, Isolierschalter, Erdmesser-Gleichstellung, Schlüsselstatus und die entsprechenden Fehler-, Alarmsignale.

4.4.2 Alarmbehandlung

Das Überwachungssystem verfügt über eine Unfallalarmfunktion. Der Unfallalarm umfasst ein Signal für den Schaltbrecher und die Bewegung der Schutzeinrichtung, die durch einen anormalen Betrieb verursacht wird; Warnungen umfassen allgemeine Geräteveränderungen, Zustandsausfälle, analoge oder Temperaturüberschreitungen.

1) Unfall melden. Im Unfallzustandsmodus sendet der Unfallalarm sofort einen Tonalarm aus (die Alarmlautigkeit wird willkürlich angepasst), der Bildschirm der Arbeitsstation des Bedieners ändert sich in Farbe und blinkt, um die Positionsveränderung des Geräts anzuzeigen, während das Popup-Fenster den roten Alarmsatz anzeigt, der Alarm in Echtzeit-Alarm und den historischen Alarm unterteilt ist, der historische Alarmsatz verfügt über die Auswahl der Abfrage und den Druck.

Der Unfallalarm wird manuell durchgeführt und jedes Mal bestätigt. Sobald der Alarm bestätigt wurde, hören die Geräusche und Blitze auf.

Die Stufe des Unfallalarms erlaubt, dass das nächste Alarmsignal eintritt, d. h. der Alarm überschreibt nicht den Inhalt des letzten Alarms. Die Alarmverarbeitung hat eine Funktion, die auf dem Hauptcomputer definiert oder abgeschlossen wird.

2) Für jeden Messwert (einschließlich der Berechnungswerte) werden vier vorgeschriebene Betriebsgrenzwerte (physische Untergrenze, Alarmgrenze, Alarmgrenze und physische Obergrenze) von der Benutzerfolge festgelegt, die jeweils als Vorwarnalarm und Unfallalarm definiert werden.

3) Schalten Sie den Unfall auf die Anzahl der Male oder den Schalter ziehen Sie die Schlüssel auf die Anzahl der Male, starten Sie Alarminformationen, die den Benutzer zur Reparatur auffordern.

4) Polizeianmeldung.

Alarmmethoden haben eine Vielzahl von Ausdrucksformen, einschließlich Popup-Fenster, Bildschirmblinken, Licht- und Tonalarme, Sprache, SMS, Telefon usw., aber nicht beschränkt auf die oben genannten Methoden, fügen oder ändern Benutzer Alarminformationen nach ihren Bedürfnissen hinzu.

4.4.3 Regelung und Kontrolle

Der Bediener steuert die elektrischen Geräte, die gesteuert werden müssen. Das Überwachungssystem verfügt über eine Funktion zur Betriebsüberwachung, die es den Wächtern ermöglicht, die Überwachung auf der Arbeitsstation des Bedieners durchzuführen, um Fehler zu vermeiden.

Die Betriebskontrolle ist in vier Stufen unterteilt:

Kontrolle, Geräte vor Ort Reparatur Kontrolle. Vorrangige Kontrolle haben. Wenn der Bediener den Fern-/Vor-Ort-Schalter des lokalen Geräts vor Ort platziert, werden alle anderen Steuerfunktionen gesperrt und nur vor Ort betrieben.

Stufensteuerung, Abstandsschicht Reservesteuerung. Sein Umschalten mit der Steuerung der dritten Stufe erfolgt in der Intervallschicht.

Die dritte Stufe der Kontrolle, die Kontrolle der Station. Die Stufensteuerung erfolgt auf der Arbeitsstation des Bedieners mit Umschaltung der Fern-/Stationssteuerungsebene.

Stufe 4, Fernsteuerung, Priorität.

Grundsätzlich werden die Intervallschichtsteuerung und die Vor-Ort-Steuerung der Anlage als Mittel für den Ersatz- oder Reparaturbetrieb eingesetzt. Um Fehlverfahren zu verhindern, müssen Schritte für Schritte bei jeder Steuerung durchgeführt werden, d. h. Auswahl, Rückprüfung, Ausführung und Einstellung von Bediener-, Guardian-Passworten und Leitungscodes auf Stationsebene, um die Sicherheit und Korrektheit des Betriebs zu gewährleisten. Bei jedem Betrieb ist sichergestellt, dass der nächste Schritt erst nach Abschluss des letzten Betriebsschritts durchgeführt wird. Gleichzeitig ist nur eine Kontrolle erlaubt.

Die in die Steuerung integrierten Geräte umfassen: 35 kV und untere Schaltungsschalter; Isolierschalter mit 35 kV oder weniger und Erdschalter mit elektrischem Mechanismus; Stromschalter 380V; Haupttransformator Teilverbindung; Fernrückgängige und Fernrückgängige Anschlüsse für Relaisschutzeinrichtungen.

3) Regelmäßige Kontrolle. Der Bediener führt die Zeitsteuerung der elektrischen Geräte durch, die gesteuert werden müssen, einstellt die Start- und Abschlusszeiten und führt die Zeitsteuerung durch.

4) Kontrollausgabe des Überwachungssystems. Der Steckpunkt des Steuerausgangs ist ein passiver Steckpunkt, die Kapazität des Steckpunkts ist 110V (220V), 5A und 220V, 5A.

4.4.4 Verwaltung von Benutzerrechten

Das System hat die Funktion der Benutzerberechtigungsverwaltung eingerichtet, die durch die Benutzerberechtigungsverwaltung verhindert, dass unbefugte Betriebssysteme Berechtigungsgruppen definieren können, die unterschiedliche Betriebsberechtigungen haben (z. B. Administrator, Warter, Wachtgruppe usw.), Benutzernamen und Kennwörter zu jeder Berechtigungsgruppe hinzufügen, um eine zuverlässige Sicherheit für den Betrieb, die Wartung und die Verwaltung des Systems zu bieten.

4.5 Systemhardware-Konfiguration

5 Zusammenfassung

Eine wissenschaftlich vernünftige Konstruktion der Substation ist die Grundlage, um ihren sicheren und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten, und sollte sich auf die Wahl des Standortlayouts, die Auswahl der Ausrüstung und die Konstruktion des Automatisierungssystems konzentrieren; Strategien für das Betriebsmanagement und Maßnahmen zur Optimierung der Energieeffizienz können die Betriebseffizienz und die wirtschaftliche Effizienz der Substation erheblich erhöhen; In Zukunft werden sich mit der Entwicklung der Smart Grid-Technologie große Industrieunternehmen in Richtung intelligenter und automatisierter entwickeln, um Unternehmen eine zuverlässigere Stromversorgung zu bieten.