Карпеев (1204507), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Рисунок 2.2 – Общий вид схемы 10 кВ одна секционированная выключателем, система шин
Схемы РУ-10 кВ простые, наглядные и малозатратные, что позволяет широко использовать комплектные распределительные устройства заводского изготовления (КРУ, КРУН). Операции с разъединителями необходимы только для обеспечения эксплуатационных работ. Вследствие однотипности и простоты операций с разъединителями практически исключена аварийность из-за неправильных действий оперативного персонала.
В случае повреждения или ремонта одной секции ответственные потребители, которых нормально питают от двух секций, остаются без резерва, а нерезервируемые потребители отключаются на время ликвидации повреждения или проведения ремонтных работ на секции.
Схемы позволяют выводить из работы (оперативно или аварийно) всякое присоединение без нарушения основной функции подстанции (РУ).
Все устройства управления, автоматики, защит, система оперативного постоянного тока с аккумуляторными батареями размещены в коридоре обслуживания ячеек КРУ-СЭЩ-59. Для размещения шкафов АИИС КУЭ, шкафов телемеханики и оборудования связи на подстанции предусматривается установка контейнера связи.
КРУН-10 кВ устанавливается на поверхностных фундаментах типа ЛЖ.
Принятые к установке ячейки КРУ типа К-59 с вакуумными выключателями с нижним расположением выкатного элемента комплектуются следующим силовым оборудованием [2]:
-
вакуумными выключателями для класса напряжения 10 кВ
ВВ/TEL-10-20/1000; -
трансформаторами тока ТОЛ-СЭЩ-10;
-
трансформаторами напряжения НАМИ-10-95;
-
ограничителями перенапряжения ОПНп-10/600/12;
Окончательная однолинейная схема главных электрических соединений 35/10 кВ подстанции представлена на чертеже БР 13.03.02 023 002.
3 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Расчет токов короткого замыкания выполнен в соответствии с
РД 153-34.0-20.527-98 «Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования» [3].
Расчет произведен в целях проверки основного оборудования 35 кВ,10 кВ выбранного по токам нагрузки, для расчета релейной защиты и элементов схемы электрических соединений подстанции.
Расчет токов короткого замыкания на шинах 35 кВ и 10 кВ подстанции
35/10 кВ «Шахтаум» произведен из значения тока трехфазного КЗ в максимальном режиме на шинах 35 кВ ПС 220/110/35/10 кВ «Тында». Расчет произведен на основании работы 3768-ЭЭС-т.1 «Схема развития электрических сетей 35 кВ и выше Амурской области на период до 2020 г. с учетом перспективы до 2025 г.»
Результаты расчетов тока короткого замыкания представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Значения токов короткого замыкания.
| Точка КЗ | Значение токов короткого замыкания, кА | |||||
| Приведенный к 35 кВ | Приведенный к 10 кВ | |||||
| I, кА | iуд, кА | I, кА | iуд, кА | |||
| Шины 35 кВ ПС «Тында» | 8 | 20,3 | - | - | ||
| ПС «Шахтаум» | Шины 35 кВ | 3,0 | 7,6 | - | - | |
| Шины 10 кВ | 0,93 | 2,4 | 2,9 | 7,36 | ||
Минимальное сечение отходящих кабельных линий 10 кВ, исходя из условий термической устойчивости при КЗ составляет при времени действия основной защиты 0,5 сек. для алюминиевых жил 3×35 мм2. Минимальный первичный ток трансформаторов тока 10 кВ при времени действия тока КЗ, равного 1 сек., составляет 50 А.
Выбранное оборудование и кабели проверены по условиям электродинамической и термической стойкости действию токов КЗ и удовлетворяют этим условиям.
4 ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ
Согласно СТО-56947007-29.240.10.028-2009 «Нормы технологического проектирования подстанций переменного с высшим напряжением 35-750 кВ» оборудование подстанции выбрано по условиям работы в нормальном режиме и режиме аварийных перегрузок [2].
Электрические аппараты выбирают по условиям длительного режима работы, сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока присоединения, где предполагается установить данный аппарат, с его номинальным напряжением и током.
4.1 Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции
Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции производится, согласно [3]. Основные присоединения подстанции приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Основные присоединения подстанции
| Напряжение, кВ | Присоединение |
| Высшее напряжение 35 кВ | Питающие вводы подстанции |
| Транзитная перемычка | |
| Ввод силового трансформатора | |
| Сборные шины переменного тока | |
| Низшее напряжение 10 кВ | Ввод 10 кВ |
| Сборные шины переменного тока | |
| Фидеры 10 кВ |
Максимальный рабочий ток питающих вводов подстанции рассчитывается по следующей формуле, А:
, (4.1)
где
=1,5-2 – коэффициент, учитывающий транзит энергии через шины
подстанции, n – число трансформаторов на подстанции,
– номинальная мощность трансформаторов подстанции,
– номинальное напряжение на вводе подстанции,
=
кВ.
=
= 377,902 А
Максимальный рабочий ток ввода силового трансформатора рассчитывается по формуле, А:
, (4.2)
где
– коэффициент перезагрузки трансформатора, фидера (принимаем
).
=
=
= 132,265 А
Максимальный рабочий ток транзитной перемычки рассчитывается по
первому закону Кирхгофа:
(4.3)
377,902 – 132,265 = 245,637 А.
Максимальный рабочий ток ввода 10 кВ рассчитывается по формуле, А:
=
, (4.4)
= 509,222 А.
Максимальный рабочий ток сборных шин переменного тока определяется по формуле, А:
, (4.5)
= 305,533 А.
Результаты расчетов максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2 – Максимальные рабочие токи основных присоединений подстанции
| Наименование потребителя | Расчетная формула | Максимальный рабочий ток, А |
| Питающий ввод подстанции | | 377,902 |
| Ввод силового трансформатора 35 кВ | | 132,265 |
| Транзитная перемычка | | 245,637 |
| Ввод силового трансформатора 10 кВ | | 509,222 |
| Сборные шины 10 кВ | | 305,533 |
4.2 Выбор и проверка оборудования подстанции
4.2.1 Выбор выключателей
Выбор высоковольтных выключателей производится по конструктивному выполнению и месту установки (наружная или внутренняя), по номинальному напряжению, току и проверяются на действие токов короткого замыкания.
Перед выбором и проверкой высоковольтного выключателя сравним основные типы выключателей по удельной отключающей способности.
Результаты сравнения представлены в таблицах 4.3-4.4.
Таблица 4.3 – Технические характеристики перспективных выключателей на 10 кВ
| № | Технические данные | Выключатели | ||
| ВВ/TEL-10 | ВБЭ-10 | ВБКЭ-10 | ||
| 1 | Номинальное напряжение, кВ | 10 | 10 | 10 |
| 2 | Номинальный ток, А | 630 | 630 | 630 |
| 3 | Номинальный ток отключения, кА | 20 | 20 | 20 |
| 4 | Пиковое значение сквозного тока КЗ, кА | 52 | 51 | 52 |
| 5 | Ток термической стойкости t=3 сек., кА | 20 | 20 | 20 |
| 6 | Собственное время отключения, сек | 0,015 | 0,04 | 0,06 |
| 7 | Полное время отключения, сек | 0,025 | 0,06 | 0,08 |
| 8 | Механический ресурс, число циклов ВО | 50000 | 50000 | 25000 |
| 9 | Коммутационный ресурс (отключение номинальных токов) | 50000 | 50000 | 25000 |
| 10 | Коммутационный ресурс (при токах КЗ) | 100 | 100 | 50 |
| 11 | Масса, кг | 39 | 120 | 190 |
| 12 | Паспортный срок службы, лет | 25 | 30 | 25 |
Особенно перспективными при напряжении 10 кВ является использование вакуумных выключателей серии ВВ/TEL, имеющих:
-
высокий коммутационный и механический ресурс;
-
малое потребление энергии по цепям управления (принцип механической защёлки);
-
малые габариты и вес;
-
отсутствие ремонтов в течении всего срока эксплуатации;
-
возможность установки в КРУ старых типов при реконструкции электрической установки.
Таблица 4.4 – Технические характеристики перспективных выключателей 35 кВ
| № | Технические данные | Выключатели | ||
| ВГБЭ-35 | ВБЭТ-35 | ВБС-35 | ||
| 1 | Номинальное напряжение, кВ | 35 | 35 5 | 35 |
| 2 | Номинальный ток, А | 630 | 630 | 530 |
| 3 | Номинальный ток отключения, кА | 12,5 | 25 | 25 |
| 4 | Пиковое значение сквозного тока КЗ, кА | 35 | 63 | 64 |
| 5 | Ток термической стойкости 3 с. | 12,5 | 25 | 25 |
| 6 | Полное время отключения, сек | 0,06 | 0,06 | 0,06 |
| 7 | Собственное время отключения, сек | 0,04 | 0,04 | 0,04 |
| 8 | Ток включения привода , А | |||
| 9 | Механический ресурс, число циклов ВО, тыс. | 10000 | 20000 | 30000 |
| 10 | Коммутационный ресурс (отключение номинальных токов) | 10000 | 20000 | 30000 |
| 11 | Коммутационный ресурс | 33 | 30 | 30 |
| 12 | Масса, кг | 650 | 740 | 550 |
| 13 | Паспортный срок службы, лет | 25 | 30 | 30 |
Особенно перспективными при напряжении 35 кВ является использование элегазовых выключателей серии ВГБЭ-35.
















