Гладышев (1203335), страница 4
Текст из файла (страница 4)
, (5.1)
где Кс - коэффициент спроса установленной мощности; Рн – установленная мощность, кВт.
Реактивная составляющая расчетной мощности собственных нужд определяется по формуле, кВАр:
, (5.2)
где
.
Расчетная мощность собственных нужд определяется по формуле, кВА:
, (5.3)
За расчетную принимаем мощность в зимнее время.
Расчетная мощность трансформатора собственных нужд для подстанций с дежурством вычисляется по формуле:
, (5.4)
Установленные два трансформатора собственных нужд типа ТМГ11-250/35-У1 и ТМГ-СЭЩ-250/10-11УХЛ с номинальной мощностью 250 кВА прошли проверку по нагрузке.
5.2 Оперативный ток
Оперативный ток — постоянный 220 В.
Источником постоянного тока на подстанции является щит постоянного тока (ЩПТ). ЩПТ состоит из двух секций соединенных между собой выключателем-разъединителем (выполнено секционирование). На ЩПТ установлены коммутационные аппараты и устройства.
Распределительное устройство ЩПТ имеет одиночную секционированную систему шин, выполнено из панелей с выключателями-разъединителями (вводной) и предохранителей на отходящих фидерах.
В ОПУ (оперативный пункт управления) установлена в качестве АКБ – аккумуляторная батарея типа 4 OPzS 200 от завода изготовителя «HOPPECKE», которая состоит из 110 элементов. Емкость батареи — 200Ач.
5.2.1 Расчет нагрузок постоянного оперативного тока
Потребителей постоянного оперативного тока можно разделить на 3 группы:
-
Постоянно включенная нагрузка – аппараты устройств управления, автоматики и сигнализации, постоянно обтекаемые током. В качестве постоянной нагрузки являются устройства РЗА, ПА, телемеханики. Результаты расчета постоянно включенной нагрузки сведены в таблицу 5.1.
-
Временная нагрузка — нагрузки, которые подключаются к питанию от АБ при исчезновении на ПС переменного тока. Временно включенная нагрузка (аварийное освещение) составляет 8,1 А.
-
Кратковременная (толчковая) нагрузка создается токами включения и отключения приводов выключателей 220 кВ, 110 кВ и 35 кВ. Характеристики существующих выключателей и устанавливаемые по проекту, приведены в таблицу 5.2.
Длительность аварийного режима, в соответствии с СТО 56947007-29.240.10.028-2009, должна составлять не менее 2 часов.
Для определения наибольшей толчковой нагрузки рассматриваются различные аварийные режимы работы ПС, для дальнейшего расчета выбирается режим, имеющий наибольшее значение толчковой нагрузки.
Таблица 5. 1 — Расчет нагрузок постоянного оперативного тока
| Наименование потребителей | Мощность нагрузки в нормальном режиме, Вт | Ток нагрузки в нормальном режиме, А | Максимальная мощность в режиме срабатывания, Вт | Максимальный ток в режиме срабатывания, А |
| РЗА (шкафы в ОПУ) | 420 | 1,9 | 850 | 3,9 |
| Противоаварийная автоматика | 250 | 1,1 | 250 | 1,1 |
| Телемеханика | 134 | 0,6 | 134 | 0,6 |
| Цепи сигнализации | 150 | 0,7 | 150 | 0,7 |
| Итого: | 1397 | 6,2 | 3987 | 18,8 |
Таблица 5.2— Технические характеристики выключателей
| Место установки | Тип выключателя | Количество, шт | Ток потребления, А | |
| Электромагнит выключения | Электромакнит отключения | |||
| ОРУ 35 кВ | ВГБЭ-35-12,5/630 УХЛ1 | 4 | 38 | 35 |
| OHB 36.25.25 | 3 | 25 | 50 | |
| ОРУ 110 кВ | ВГТ-110 III-40/3150 УХЛ1 | 5 | 2,5 | 70 |
| ОРУ 220 кВ | GL-314 | 2 | 157,5 | 125 |
Наибольшая толчковая нагрузка создается токами включения выключателя 220 кВ и составляет 157,5 А.
Суммарная нагрузка (в режиме срабатывания):
, (5.5)
.
5.2.2 Расчет емкости аккумуляторной батареи
Расчет емкости АБ выполняется по разрядным таблицам для максимального значения тока нагрузки
и эквивалентного времени аварийного режима
в соответствии с формулой:
(5.6)
где
- приведенный установившийся ток аварийного режима, А;
- температурный коэффициент емкости, зависящий от минимально возможной температуры в аккумуляторном помещении (при температуре 20°С принимается равным 1); 0,8 — коэффициент емкости батареи в конце срока службы (80% от номинальной);
- время аварийного режима (120 мин);
- максимальный суммарный ток, А.
.
Из разрядных характеристик для аккумуляторного элемента 4 OPzS 200 следует, что элемент разрядится до 1,8 В при токе 157,5 А и окружающей температуре + 20°С за 25 минут.
Существующая на подстанции аккумуляторная батарея обеспечивает надежное снабжение постоянным током в течение 2 часов.
Установленная АБ типа 4 OPzS 200 с номинальной емкостью
от завода изготовителя «HOPPECKE» , которая представлена на рисунке 5.3, прошла проверку по максимальному значению тока собственных нужд. Техническая характеристика отображена в таблице 5.3.
Таблица 5.3 – Техническая характеристика АБ типа 4 OPzS 200
| Тип АБ | 4 OPzS 200 |
| Номинальная емкость при 20 °С | 200 А· час |
| Номинальное напряжение АБ | 220 В |
| Количество элементов в АБ | 110 шт. |
| Номинальное напряжение на одном элементе | 2 В |
5.2.3 Расчет зарядно-выпрямительного устройства
Номинальный ток зарядного устройства рассчитывается как сумма тока нагрузки в нормальном режиме и тока 10-и часового разряда батареи:
(5.7)
В качестве ЗПУ выбран ВАЗП-МТ 40.220. Это современное выпрямительное высокочастотное устройство модульного типа обеспечивающее стабилизированное выпрямительное напряжение до 230 В при токе до 40 А и мощности до 20,8 кВт.
6 РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ТОКОВ
Методика расчета согласно [10]. Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции производится на основании номинальных параметров оборудования.
Для того что бы рассчитать рабочие токи, необходимо составить схему основных присоединений подстанции с указанием рабочих токов и их направлениями. Расчетная схема представлена на рисунке 6.1.
Рисунок 6.1 – Схема для расчета максимальных
рабочих токов основных присоединений подстанции
Максимальный рабочий ток питающих вводов подстанции определяется по формуле:
, (6.1)
где
=1,5÷2 - коэффициент, учитывающий транзит энергии через шины подстанции (принимаем 1,75) [9],
– номинальная мощность автотрансформатора, ВА;
– количество автотрансформаторов установленных на подстанции;
– номинальное напряжение на вводе подстанции.
Максимальный рабочий ток сборных шин вторичного напряжения:
, (6.2)
где
=0,5÷0,7 -коэффициент распределения нагрузки по шинам вторичного напряжения (принимаем 0,5 - при числе присоединений пять и более; 0,7 при меньшем числе присоединений). [9];
Определим максимальный рабочий ток на вводе автотрансформатора:
, (6.3)
где
=1,4÷1,5 – коэффициент допустимой перегрузки автотрансформатора (принимаем 1,4) [10];
Максимальный рабочий ток на линии с шунтирующим реактором:
, (6.4)
Результаты расчетов представлены в приложении Б.
7 ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ
Согласно [1] оборудование подстанции выбирается по номинальному напряжению, по максимальному длительному току присоединений, по отключающей способности стойкости к токам короткого замыкания, при работе в нормальном режиме и в режиме аварийных перегрузок .
7.1 Выбор и проверка выключателей
На подстанции «Князе-Волконка» в настоящее время установлены элегазовые выключатели. Элегазовый выключатель – высоковольтный выключатель, в котором в качестве среды для гашения дуги используется элегаз (шестифтористая сера, SF6). Элегазовые выключатели на сегодняшний день являются одними из самых современных типов высоковольтных выключателей.
Основные преимущества элегазовых выключателей:
-
быстродействие и пригодность для работы в любом цикле АПВ;
-
высокая отключающая способность при особо тяжёлых условиях отключения (отключение неудалённых коротких замыканий и др.);
-
надёжное отключение ёмкостных токов холостых линий;
-
малый износ дугогасительных контактов;
-
лёгкий доступ к дугогасителям и простота их ревизии;
-
относительно малый вес (с баковыми масляными выключателями);
-
взрыво- и пожаробезопасность;
Выбор и методику расчета произведем по [5]. При выборе выключателей его паспортные параметры сравниваются с расчетными условиями работы. Выбору и проверке подлежат выключатели для всех распределительных устройств и присоединений с учетом наиболее тяжелого режима их работы.
Выбор выключателей производится по следующим параметрам:
















