ВКР Бушуев А.А. (Подстанция Ургал 220-110-35 кВ с компенсацией ёмкостных токов в сети 35 кВ), страница 6

Как правило, защиты от замыканий на землю в этом случаедействуют на сигнал (ток в месте повреждения мал и его немедленноеотключение не требуется).При наличии шунтирующего низковольтного (500В) резистора логикаиспользования дугогасящих реакторов следующая. До момента возникновенияоднофазного замыкания дугогасящий реактор настроен в резонанс, ашунтирующий резистор отключен.

В начальной стадии замыкания дуга обычнонеустойчива и возникают повторные зажигания и гашения. При этом реактордействует,какдугогасящееустройствоипозволяетнеотключатьповрежденный фидер.Iуст = 1,5ICtср = 0,5cТТНПТТНПIуст = 1,5ICtср = 0-0,1cДугогасящий реактор ZTC (ASR) сшунтирующим резистором SRФидерРисунок 6.7. Организация селективной релейнойзащиты от однофазных замыканийПри наличии шунтирующего низковольтного (500В) резистора логикаиспользования дугогасящих реакторов следующая. До момента возникновения45однофазного замыкания дугогасящий реактор настроен в резонанс, ашунтирующий резистор отключен.

В начальной стадии замыкания дуга обычнонеустойчива и возникают повторные зажигания и гашения. При этом реактордействует,какдугогасящееустройствоипозволяетнеотключатьповрежденный фидер.В том случае, если замыкание перешло в устойчивое, с определеннойвыдержкойвремени,задаваемойврегулятореREG-DPAреактора,подключается шунтирующий резистор (на время от 1 до 3 секунд). Цифровойрегулятор REG-DPA реактора дает команду на включение контакторашунтирующего резистора напряжением 500В, который подключается квторичной силовой обмотке реактора 500В (см.

рис. 6.6). Подключениешунтирующего резистора на 1-3 секунды создает только в поврежденномфидере активный ток 3I0, величина которого определяется сопротивлениемрезистора и может составлять от 5 до 50 А. Этого тока достаточно дляселективного срабатывания даже обычной токовой защиты от замыканий наземлю поврежденного присоединения.

Уставка простых токовых защит (кодANSI 51G) от замыканий на землю по току 3I0 на фидерах выбирается, исходяиз собственного емкостного тока присоединения (или суммарного токаприсоединения и питаемого им РП). Для современных цифровых защит сфильтрацией входного сигнала можно рекомендовать уставку на уровне 1,5собственных емкостных тока присоединения. Уставка по времени защит отзамыканий на землю при действии на сигнал может приниматься в диапазонеот 0 до 0,5 сек в зависимости от необходимости отстройки от переходныхпроцессов.В нормальном режиме низковольтный шунтирующий резисторSRдугогасящего реактора отключен и не влияет на точность настройкикомпенсации. Резистор подключается только на время, требуемое длясрабатывания защит от замыканий на землю (1-3 сек).

Термическая стойкостьрезистора, как правило, от 6 до 60 секунд. Подключение шунтирующегорезистора регулятор REG-DPA реактора может выполнять как по факту46перехода замыкания в устойчивое, так и просто через определенную выдержкувремени (например, через 5 с после возникновения перемежающегосязамыкания). Если замыкание в течение выдержки времени не перешло вустойчивое, то подключение шунтирующего резистора увеличивает активнуюсоставляющую в месте повреждения, тем самым, способствуя стабилизациидуги (переходу замыкания в устойчивое).

Если замыкание самоустранилось завремя менее 5 с, резистор не подключается и сеть продолжает работать внормальном режиме.ДляПС«Ургал»выбираемплавнорегулируемыйавтоматическийдугогасящий реактор ZTC 250.Плунжерные плавнорегулируемые дугогасящие масляные реакторы (ДГР)ZTC для сетей 6–35 кВ производятся чешской фирмой EGE с 1950 г. иприменяются для компенсации тока однофазного замыкания (емкостного тока)в электрических сетях 6-35 кВ.Дугогасящие реакторы ZTC и ASR рекомендованы к применению в ТИ 3470-070-87 «Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания наземлю в электрических сетях 6–35 кВ». Это означает, что оборудованиесоответствует необходимым техническим требованиям.Плавнорегулируемые автоматические дугогасящие масляные реакторытипов ZTC (ASR) мощностью от 100 до 2500 кВА на напряжения от 6 до 35 кВ,серийно выпускаемые фирмой EGE (Чехия) прошли экспертизу в ОАО «ФСКЕЭС» на соответствие требованиям государственных и отраслевых стандартовРоссии, условиям применения и дополнительным требованиям потребителя.Типовая серия реакторов: Номинальное напряжение сети 6, 10, 15, 20, 35 кВ Номинальная мощность от 100 до 8000 кВА (в том числе нестандартныезначения по заказу потребителя) Длительность работы в режиме с однофазным замыканием в сети 24 часа47 Плавное регулирование тока компенсации в диапазоне от 10 до 100%номинального тока Диапазон рабочих температур от -45ºС до +40ºС (при более низкихтемпературах возможно исполнение в контейнере) Высота установки над уровнем моря не более 1000 м.Характеристики выбранного реактора представлены в таблице 6.3.Таблица 6.3.

Технические характеристики дугогасящего реактораТипреактораZTC 250НоминальнаяНоминальноеНоминальноемощностьнапряжениенапряжениереактора, кВАсети, кВреактора, кВ480105,77Номинальный Диапазон ТК,ток, АА558-83Рассчитаем ток компенсации по формуле:Iр.д.  Iном.р. Iр.д.  15 1,u% Qном.р1100 Sном.тр(6.4)1 14,83А.7,7 4801100 4000Мощность трансформатора для подключения дугогасящего реакторавыбирается равной или большей мощности реактора. Поэтому, выбираемтрансформатор TEGE мощностью 480 кВА и на напряжение 10 кВ.Трансформатор подключается в ячейку КРУН 10 кВ.

Производитель аппаратане требует установку выключателей и разъединителей.486.5. Установка дугогасящего реактора в нейтраль трансформатораАльтернативой решения проблемы компенсации емкостного тока будетустановка дугогасящего реактора в нейтраль трансформатора. Но так как на ПС«Ургал» трансформаторы без изолированной нейтрали, то необходимопроизвести замену этих трансформаторов.Необходиммощностьюдвухобмоточный4000изолированнойкВА,сонейтралью.трансформаторсхемойобмотокВыберем35/10кВноминальной«звезда-треугольник»трансформатор,спроизводства«Тольятинский трансформатор» ТМН-4000/35-У1, СТО 15352612-012-2011. Егохарактеристики представлены в таблице 2.4.Таблица 6.4.

Технические характеристики трансформатора ТМН-4000/35Тип изделия,обозначениенормативногодокументаНоминальнаямощ-НоминальноенапряжениеСхема иобмоток, кВгруппание корот-соединениякого замы-ность,кВ∙АВННН400035,06,3;11,0обмотокПотери, кВтхолостогокороткогоходазамыкания5,633,5Напряже-кания, %Ток холостогохода, %ТМН –4000/35, СТО15352615 –Y/D – 117,50,9012 – 2011Для данного варианта выберем дугогасящий реактор РЗДПОМА-700/35.Реактор масляный заземляющий дугогасящий.

Его технические характеристикиприведены в таблице 6.5.49Таблица 6.5. Технические характеристики дугогасящего реактораТип реактораРЗДПОМА700/35Номинальная мощностьНоминальное напряжениеДиапазон токареактора, кВАреактора, кВкомпенсации, А700355,7-28,4Рассчитаем ток компенсации [6]:Iк  15 1 14,85А7,5 5501100 4000(6.5)Рассчитаем степень расстройки компенсации ν (%). Определяется поформуле:Ic  Iк 14,89  14,85 100%  1%Ic14,89Дугогасящие реакторы должны быть настроены на ток компенсации, какправило, равный емкостному току замыкания на землю (резонанснаянастройка).

В сетях 35 кВ при емкостном токе менее 15 А допускается степеньрасстройки не более 10 %. По нашим расчетам получается примерно 1%,поэтому вариант выбора дугогасящего реактора верен.Дугогасящий реактор должны подключаться к нейтралям трансформаторов,генераторов или синхронных компенсаторов через разъединители. В цепизаземления реакторов должен быть установлен трансформатор тока.В настоящее время на отечественных энергообъектах работают дугогасящиереакторы со следующими принципами изменения индуктивности:50 изменение величины немагнитного зазора в магнитопроводе с помощьюэлектропривода; переключение ступеней обмотки реактора (изменение числа витковобмотки); насыщение магнитопровода путем подмагничивания.Так как ОРУ 35 кВ имеет два трансформатора, то необходимо, чтобы схемывключения предусматривали возможность подключения реакторов как кодному, так и к другому трансформатору.35 кВQS1QS3QS2T2T110 кВL135 кВ10 кВL2Рисунок 6.8.

Схема включения дугогасящих реакторовПо результатам расчетов, составим сравнительную таблицу выбора двухдугогасящих реакторов (таблица 6.6):Таблица 6.6. Сравнительная характеристика дугогасящих реакторов.НоминальнаяТип реакторамощностьреактора,РЗДПОМА700/35напряжениеНоми-Диапазонтоканальныйкомпенсации,Токкомпенсации,расстройкикомпенсации,ток, АА48010558-8314,83170035255,7-28,414,85151АСтепеньсети, кВкВАZTC 250Номинальное%7 ЗАМЕНА ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ ТРЕХФАЗАНОЙАНТИРЕЗОНАНСНОЙ ГРУППЫ7.1 Выбор трансформатора напряженияТрансформаторы напряжения трехфазной антирезонансной группы НАЛИСЭЩ-35-IV предназначены для установки в открытые распределительныеустройства (ОРУ) и являются комплектующими изделиями [12]. Основныепараметры представлены в таблице 4.1.Трехфазная группа НАЛИ-СЭЩ-35 обладает рядом преимуществ переданалогичными антирезонансными трансформаторами напряжения.

Главноепреимущество перед масляными ТН — пожаро- и взрывобезопасность, чтопозволяет расширить сферу применяемости.Имеется возможность замены одного или нескольких трансформаторов,входящих в трехфазную группу и вышедших из строя по какой-либо причине.Сохраняется работоспособность и гарантируется номинальный классточности при обратном чередовании фаз, а также имеется возможностьпроверкиработоспособностидополнительнойобмотки,соединеннойвзамкнутый треугольник.Из опыта эксплуатации антирезонансных ТН, заземление нейтраливысоковольтной обмотки через первичную обмотку трансформатора ТНП,которое выполнено в НАЛИ-СЭЩ-35 является наиболее эффективным методомзащиты от феррорезонансных процессов, приводящих к повреждению ТН. Посравнению с широко известной трехфазной группой 3хЗНОЛ, в состав которойвключаются резисторы между нейтральной точкой соединения первичнойобмотки и «землей», либо в разомкнутый треугольник.

Эта мера не всегдаявляется эффективной, т.к. часто требуется изменить величину активногосопротивления резисторов в зависимости от конфигурации и параметров сети,что не всегда приемлемо по конструктивным возможностям ТН.52Таблица 7.1 - Основные параметры трансформаторов трехфазной группыНаименование параметраЗначение параметра1 Класс напряжения по ГОСТ 1516.3-96,35кВ2 Наибольшее рабочее напряжение, кВ40,53 Номинальное линейное напряжение навводах А - В, В - С, С - А первичныхобмоток, В4 Номинальное линейное напряжение навводах а – в, в – с, с – а основныхвторичных обмоток, В5 Классы точности основных вторичныхобмоток6 Номинальная трехфазная мощностьосновных вторичных обмоток присимметричной нагрузке, В·Ав классе точности: 0,20,51,03,0350001000,2; 0,5; 1,0; 3,030, 45, 7575, 150, 225150, 225, 300, 450450, 600, 9007 Схема и группа соединения обмотокизмерительных ТН НОЛ-СЭЩ-35-IV- с одной основной обмоткойУн/Ун/D-0+1/1/1-0-0Ун/Ун/Ун /D-0-0+1/1/1-0-0- с двумя основными обмоткамиТрансформаторы трехфазной группы обеспечивают питание приборов учетаэлектроэнергии, контрольно-измерительной аппаратуры, релейных защит иавтоматики, а также используются для контроля изоляции в сетях 35 кВ сизолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью.Произведемпроверкуданноготрансформатора.Измерительныетрансформаторы напряжения выбирают в зависимости от места установки повеличине рабочего напряжения.