Гусев Е.А. (1189824), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В данной выпускной квалификационной работе, в основной части, в рамках реконструкции ОРУ 35 кВ на ПС 220кВ «Запрудное» проектируется КРУ 35кВ с разработкой релейной защиты и автоматики существующих отходящих ВЛ 35 кВ, секционного выключателя 35 кВ, а так же релейной защиты и автоматики подключаемой ВЛ 35 кВ «Индустриальный парк» с поддержкой стандарта МЭК 61850. Расчет токов короткого замыкания выполнен в соответствии с РД 153-34.0-20.257-98 «Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования» выбор основного электрооборудования КРУ 35 кВ. Выбор электрооборудования производиться на основе расчетных условий и данных производителей электрооборудования о параметрах и характеристиках выпускаемых ими аппаратов.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
1.1 Краткое описание объекта
Сведения о подстанции:
-
Диспетчерское наименование ПС 220 кВ «Запрудное»
-
Месторасположение Московская область, Раменский район, пос. Запрудное
-
Год постройки 1965
-
Дата ввода в эксплуатацию 1967
ПС 220 кВ «Запрудное» расположена в южной части Раменского района Московской области, рядом с пос. Запрудное.
На ПС 220 кВ «Запрудное» установлено два силовых автотрансформатора АТ1(АТ2) - напряжением 220/110/35 кВ мощностью 125 МВА.
Подстанция имеет:
- шесть присоединений к шинам 220 кВ
- восемь присоединений к шинам 110кВ
- два действующих и одно проектируемое присоединение к шинам 35 кВ
Однолинейная схема ПС 220кВ «Запрудное» представлена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – Однолинейная схема ПС 220 кВ «Запрудное»
Принципиальная электрическая схема подстанции имеет следующий вид:
РУ-220 кВ - схема №220-9. Одна рабочая, секционированная выключателем система шин;
РУ-110 кВ - схема № 110-12. Одна рабочая, секционированная выключателем и обходная системы шин;
РУ-35 кВ - схема № 35-9. Одна рабочая, секционированная выключателем система шин.
Существующая принципиальная электрическая схема приведена в Приложении А.
ОРУ-35 скомплектовано масленными выключателями типа С-35М-12,5/630 У1 с пружинными приводами ПП-67 У1; ВТ-35-12,5/630 У1 с пружинными приводами ПП-67 К У1 и разъединителями РНДЗ-1(2)-35/1000 У1 с ручными приводами ПР-90 У1.
На блоках выключателей 35 кВ установлены встроенные трансформаторы тока ТВ-35 У1, имеющие по одной первичной и по две вторичных обмотки.
Сводный перечень основного оборудования установленного на ОРУ-35 кВ ПС «Запрудное» представлен в таблице 1.1
Таблица 1.1 - Перечень основного оборудования ПС «Запрудное»
| 1 | Тип распределительного устройства (конструктивное исполнение распределительных устройств (ОРУ, ЗРУ, КРУЭ) | ОРУ-35 кВ |
| 2 | Автотрансформаторы | АТДЦТН-125/220/110/35 У1 2 шт. |
| 3 | Суммарная нагрузка ОРУ-35 кВ | 28,3 МВА |
| 4 | Высоковольтные выключатели | С-35М-12,5/630 У1 – 3 шт. ВМ-35-12,5/630 У1 – 2 шт. |
| 5 | Разъединители | РНДЗ-2-35/1000 У1 – 4 шт. РНДЗ-1-35/1000 У1 – 2 шт. |
| 6 | Трансформаторы напряжения | ЗНОМ-35-65 |
| 7 | Трансформаторы тока | ТВ-35 У1 |
1.2 Обоснование актуальности работы
Необходимость реконструкции ПС «Запрудное» диктуется следующими обстоятельствами:
1.2.1 Качество электроэнергии
- необходимо покрытие новых нагрузок запроектированных, строящихся и реконструируемых объектов в рамках индустриального парка Раменское;
- необходимо повышение надежности электроснабжения потребителей на территории поселений Истомиха и Денежниково.
1.2.2 Состояние оборудования
- необходимо обновление физически и морально устаревшего оборудования; (результат длительной эксплуатации)
1.2.3 Отказ от реконструкции
При отказе от реконструкции (увеличении мощности):
1. Уже сегодня возможны длительные перерывы в электроснабжении потребителей по причине отказов оборудования подстанции, в результате – снижение полезного отпуска электроэнергии и прибыли от реализации электроэнергии;
2. Возможно привлечение руководителей предприятия к ответственности за нарушение договорных обязательств в отношении абонентов;
3. Невозможно удовлетворение запросов предприятий с высоким уровнем потребления электроэнергии на увеличение потребляемой мощности, следовательно – отказ от дополнительной прибыли.
1.3 Исходные данные
Токи коротких замыканий на шинах 220 кВ ПС «Запрудное» в максимальном и минимальном режимах предоставлены в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Значение токов КЗ на 2022 г
| Точка КЗ | Ток трехфазного короткого замыкания | |
| I, кА | iуд, кА | |
| Шины 220 кВ | 4,5 | 11,48 |
Максимальные рабочие токи приведены в таблице 1.3.
Таблица 1.3 – Максимальные рабочие токи
| Наименование присоединения | Iрабмакс, А |
| В 35 АТ-1(2) | 434 |
| CB 35 | 339 |
| ВЛ 35 кВ Истомиха | 329 |
| ВЛ 35 кВ Денежниково | 84 |
| ТСН-1(2) | 10 |
Сопротивление системы представлено в таблице 1.4.
Таблица 1.4 – Сопротивления системы
| Подстанция | Сопротивление системы, Ом | |
| ПС «Запрудное» | Сопротивление прямой последовательности | 29,54 |
2. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Расчет токов короткого замыкания (КЗ) выполнен в соответствии с РД 153-34.0-20.257-98 «Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования».
Расчет произведен в целях проверки соответствия основного оборудования 35 кВ расчетным токам КЗ.
Расчет токов КЗ на шинах 35 кВ ПС 220 кВ «Запрудное» произведен исходя из значения тока трехфазного КЗ в максимальном и минимальном режимах на шинах 220 кВ.
Расчетная схема подстанции и схема замещения на 2022 г представлена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.2 – Схема замещения ПС «Запрудное» для расчета токов
короткого замыкания
2.1 Расчет токов короткого замыкания в точке К1
Результирующее сопротивление в точке К= 
:
,
(2.1)
где 
– сопротивление на шинах ПС 220 кВ, Ом.
Ом.
Результирующее сопротивление до точки 
, приведенное к обмотке среднего напряжения 38,5 кВ определяется по формуле:
|
| (2.2) |
, | где |
| – | напряжение ступени, |
кВ.|
|
Сопротивление обмотки высокой стороны трансформатора определяется по формуле :
|
| (2.3) |
, где 
– напряжение короткого замыкания по отношению высокой стороны к низкой; из паспортных данных трансформатора АТДЦТН-125000/220/ 
[5]; 
– напряжение короткого замыкания по отношению высокой стороны к средней, 
; 
– напряжение короткого замыкания по отношению средней стороны к низкой, 
; 
– номинальная мощность трансформатора, 
=125 МВА.
|
|
Сопротивление обмотки низкой стороны трансформатора определяется по формуле:
|
| (2.4) | |||
|
| ||||
,
Результирующее сопротивление до точки 
определяется по формуле:
|
| (2.5) |
, |
|
Ом. Сверхпереходной ток трехфазного короткого замыкания 
, А, рассчитывается по формуле:
|
| (2.6) | |||||||
| где |
| – | напряжение ступени, | |||||
|
| ||||||||
, 
кВ;
кА. Ударный ток 
, А, определяется по формуле:
|
| (2.7) | ||||||
| где |
| – | ударный коэффициент, для источника бесконечной мощности | ||||
|
| |||||||
(в сетях 
кВ) [4].
кА.Мощность короткого замыкания, МВА, определяется по формуле
|
| (2.8) | ||
|
| |||
, 
МВА.Результаты расчетов сводим в таблицу 2.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
