Дипломный проект Царев (1207277), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Учёт встроенного РПН при расчёте сопротивлений трансформатора может производиться следующим образом:
Согласно паспортным данным, изложенным в [12], в которых указаны напряжения короткого замыкания при среднем, крайнем отрицательном и крайнем положительном положениях РПН, определяется напряжение на i-ой ступени РПН:
, (1.2)
где – напряжение при среднем положении РПН, кВ;
– половина диапазона РПН,%.
Также, исходя из метода линейной интерполяции, определяем напряжения короткого замыкания на i положении РПН:
, (1.3)
где – напряжение КЗ соответствующее среднему положению РПН,%;
– напряжение КЗ при крайнем положительном или крайнем отрицательном положениях РПН,%;
– положение РПН, для которого определяется
;
– количество ступеней половины диапазона РПН;
Сопротивление трансформатора на i-ой ступени определяется по формуле РПН:
. (1.4)
Расчетные данные представлены в таблице А.1 (приложение А).
Таким образом на +8 ступени РПН:
%.
кВ.
Ом.
Таким образом на -8 ступени РПН:
.
кВ.
Ом.
Таким образом, было рассчитано сопротивление трансформаторов при разных положениях РПН, которое будет использовано при расчете токов КЗ для более точного определения чувствительности.
1.4 Расчет токов КЗ в узлах системы
После расчета всех необходимых данных и составления схемы замещения были рассчитаны однофазные и трехфазные токи короткого замыкания в узлах системы.
Рисунок 1.3 – Пример расчета в программе TKZ 3000
После ввода данных схем замещения прямой и нулевой последовательности в программный комплекс TKZ 3000 были рассчитаны токи короткого замыкания в узлах системы. Результаты расчетов представлены в таблице 1.4.
Таблица 1.3 – Результаты расчетов токов КЗ в программе ТКЗ – 3000
Узел |
|
|
1 | 8567 | 9146 |
2 | 8134 | 8868 |
3(Шины 220 кВ ПС Восток) | 4326 | 4780 |
4(Шины 220 кВ ПС Восток) | 4326 | 4780 |
Окончание таблицы 1.3
5(Шины 10 кВ ПС Восток) | 23960 | 0 |
6(Шины 10 кВ ПС Восток) | 23960 | 0 |
Рассчитаем трехфазный ток короткого замыкания на шинах 10 кВ ПС Восток с учетом положений РПН на основе данных, рассчитанных в пункте 1.3, с помощью программного комплекса TKZ 3000 . Для этого переведем систему в минимальный режим. Минимальный режим системы достигается путем отключения ВЛ 220 кВ Хехцир-2 – Восток. Расчеты в программном комплексе TКЗ-3000 представлены в приложении Г. Результаты расчетов сведем в таблицу.
Таблица 1.4 – Результаты расчетов тока на шинах 10 кВ в программе ТКЗ – 3000
Ступени РПН | Режим работы Т-1 и Т-2 |
|
+8 | Совместный | 25051 |
-8 | 28050 | |
+8 | Раздельный | 18097 |
-8 | 15051 |
2 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПО ТТ И ТН
2.1 Основные принципы и требования
Схема размещения ИТС по трансформаторам тока (ТТ ) и трансформаторам напряжения (ТН) является важнейшим условием точного и правильного проектирования защит абсолютно любого объекта . В данном пункте будет разработана схема ИТС ПС 220 кВ «Восток» на которой будут отражены все виды основных и резервных защит трансформаторов данной ПС , также будут отражены все виды используемого оборудования, включая ТТ и ТН с указанием класса точности и номиналов первичного и вторичного токов, автоматики и др.
Согласно рекомендациям [9], на схеме должны быть отражены:
– отдельно стоящие ТТ;
– трансформаторы тока, встроенные в первичное и силовое оборудование (трансформаторы, автотрансформаторы, реакторы, и другое оборудование);
– ТН;
– вторичные обмотки ТТ;
– вторичные обмотки ТН.
Для каждой вторичной обмотки трансформаторов тока на схеме должны быть отражены:
– номинальные значения первичного и вторичного токов;
– классы точности.
В случае применения ТТ с регулированием номинального первичного тока выбранное значение выделяется подчеркиванием или указано рядом с соответствующей вторичной обмоткой или встроенным трансформатором тока.
Выбранные значения номинальных первичных токов должны быть указаны отдельно для обмоток релейных защит, измерений и АИИС КУЭ.
Для каждого встроенного ТТ общее количество номинальных первичных токов должно быть не более двух.
Также как и для ТТ для каждого трансформатора напряжения должны быть показаны классы точности каждой его вторичной обомтки.
Схема ИТС, согласно рекомендациям изложенным в [9], должна содержать:
– на схеме должны быть отражены устройства ИТС всех присоединений, подключаемых к трансформаторам тока и напряжения;
– на схеме должно быть зафиксировано подключение устройств(функций) к ТТ и ТН;
– при подключении одного устройства ИТС к двум и более ТТ, фиксация подключения должна быть отражена у каждого из ТТ;
Также на схеме должны быть отражены следующие устройства:
– релейной защиты ЛЭП;
– релейной защиты и автоматики элементов подстанции;
– резервирования при отказе выключателя(УРОВ);
– противоаварийной автоматики;
– регистрации аварийных событий(РАС);
– измерений АСУ ТП (ТМ);
– счетчики АИИС КУЭ;
– контроль качество электрической энергии (ККЭЭ);
– определения мест повреждения (ОМП);
– автоматического ввода резервного питания(АВР);
– газовая защита трансформатора;
– газовая защита устройства РПН трансформатора;
– автоматика управления выключателем(АУВ);
– технологические защиты.
2.2 Схема ИТС ПС 220 кВ Восток
Согласно п. 2.1, составили схему распределения ИТС по трансформаторам тока и трансформаторам напряжения ПС 220 кВ Восток, представленную БР 13.03.02 024 Э36.
3 ВЫПОЛНЕНИЕ РЗА Т-1
3.1 Защита трансформатора 220 кВ
Согласно [1], на трансформаторе должны быть предусмотрены следующие
устройства релейной защиты:
-
Один комплект дифференциальной токовой защиты трансформатора;
-
газовая защита;
-
защита устройства РПН с использованием струйных реле;
-
резервные защиты на сторонах высшего, среднего (для трехобмоточного трансформатора) и низшего напряжения;
-
защита от перегрузки;
-
технологические защиты;
Кроме того на трансформатор может устанавливаться:
– дифференциальная токовая защита ошиновки НН с включением в зону ее действия токоограничивающего реактора (при наличии реактора).
Газовые (струйные) реле должны действовать через два терминала дифференциальных защит. При одном комплекте дифференциальной защиты газовые (струйные) реле должны действовать через терминал дифференциальной защиты и через терминал резервной защиты стороны ВН(необходимо оснащение трансформатора реле с двумя отключающими контактами)
3.2 Выбор типов защит на примере ЭКРА
Выбор типов защит будет производиться на примере продукции компании «ЭКРА». Приоритет в пользу выбора данной компании ставится ввиду того, что продукция данного производителя является современной и достаточно надежной, также продукция полностью производится на территории Российской Федерации, что очень актуально в настоящее время, когда действие так называемых «санкций» оказывает отрицательное влияние на возможность закупки и обслуживания терминалов защит, производящихся в других странах.
Шкафы защит «ЭКРА» реализуют все требуемые функции РЗА и могут быть выполнены с различным числом комплектов защит ( до 4 комплектов ), также они имеют существенное преимущество, заключающее в стоимости данной продукции, по сравнению с конкурентами, такими как: Siemens и так далее. Более того, дальнейшее обслуживание ПС 220 кВ «Восток» планируется компанией ПАО «ФСК ЕЭС» ХП МЭС, персонал которой обучен и имеет достаточный опыт для работы с терминалами защит и автоматики «ЭКРА», которые успели успешно зарекомендовать себя в данной компании.
Выбор типов защит должен удовлетворять требованиям, изложенным в пункте 3.1 .
Согласно предложениям завода-изготовителя выбрали шкаф защиты ШЭ2607 151 – шкаф защиты и автоматики 2-х обмоточного трансформатора.
Шкаф типа ШЭ2607 151 предназначен для защиты трансформатора со схемой «мостик» высшим напряжением 220 кВ, управления выключателем со стороны ВН трансформатора, регулирования коэффициента трансформации под нагрузкой (РПН).
Шкаф состоит из трех комплектов.
Комплект защит А1 включает в себя функции основных и резервных защит и содержит:
– дифференциальную токовую защиту трансформатора от всех видов КЗ;
– максимальную токовую защиту стороны высшего напряжения с пуском по напряжению (МТЗ ВН);
– максимальную токовую защиту стороны низшего напряжения с пуском по напряжению (МТЗ НН);
– защиту от перегрузки;
– реле максимального тока для блокировки РПН при перегрузке;
– реле минимального напряжения стороны НН, реагирующее на понижение междуфазного напряжения для пуска по напряжению МТЗ НН; МТЗ ВН;
– реле максимального напряжения стороны НН, реагирующее на повышения напряжения обратной последовательности для пуска по напряжению МТЗ НН; МТЗ ВН;
– реле максимального напряжения стороны НН , реагирующее на увеличение напряжения нулевой последовательности для контроля изоляции стороны НН;
– УРОВ выключателя ВН;
– контроль состояния цепей газовой защиты трансформатора;
– прием сигналов от сигнальной и отключающей и отключающей ступеней газовой защиты трансформатора, газовой защиты РПН, датчика повышения температуры масла, понижения повышения уровня масла, отсечного клапана.
Также комплект обеспечивает прием сигналов от датчиков повышения температуры масла, понижения и повышения уровня масла, неисправностей цепей охлаждения.
Комплект А2 включает в себя функции:
– автоматики управления выключателем (АУВ);
– максимальной токовй защиты ВН (МТЗ ВН) с комбинированным пуском по напряжению от многофазных КЗ( двухфазных, двухфазных на землю, трехфазных);
– АПВ;
– УРОВ;
– токовой ненаправленной защиты нулевой последовательности (ТЗНП) от КЗ на землю;
– приема сигналов от газовых защит трансформатора и РПН;
– защиты от неполнофазного режима и от непереключения фаз
– контроля состояния изоляции цепей газовой защиты трансформатора.