ПЗ_ВКР_Стаценко Д._4 (1215716), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В работе рассмотрена замена масляных выключателей открытого распределительного устройства 220 кВ, комплектного распределительного устройства наружной установки единого диспетчерского центра
управления 10 кВ и сигнализации, централизации и блокировки Запада и Востока 6 кВ, согласно нормам технологического проектирования.
Цель работы – разработка мероприятий по замене масляных высоковольтных выключателей в распределительных устройствах 220, 10 и 6 кВ и анализ работы силовых трансформаторов, их нагрузочной способности, для определения графиков параллельной работы, которые обеспечивают снижение потерь мощности.
Для достижения поставленной цели необходимо:
-
определить нагрузки силовых трансформаторов;
-
выполнить проверку силовых трансформаторов по нагрузочной способности;
-
определить потери мощности в силовых трансформаторах;
-
определить графиков раздельной и параллельной работы силовых трансформаторов;
-
определить токов короткого замыкания и максимальных рабочих токов;
-
произвести анализ современных технических решений и выбор высоковольтных выключателей и др.
Пояснительная записка содержит 5 раздела. В первом – выполнен анализ исходных данных и норм технологического проектирования, обозначена актуальность работы. Во втором – проведена проверка по нагрузочной способности соответствующих силовых трансформаторов. В третьем – произведено снижение потерь мощности в силовых трансформаторах за счет параллельной и раздельной их работы на рассматриваемом периоде. В четвертом – для выбора высоковольтных выключателей рассчитаны токи короткого замыкания и максимальные рабочих токов. В пятом – проведен анализ современных технических решений высоковольтных выключателей, их выбор и проверка.
-
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ НОРМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОДСТАНЦИЙ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
-
Рекомендации по технологическому проектированию тепловых электрических станций и подстанций переменного тока
В рамках ВКР предусмотрены разработки технологических мероприятий необходимых для замены электротехнического оборудования тяговой подстанции: высоковольтных выключателей, и анализа режимов работы силовых трансформаторов с определением графиков параллельной работы, поэтому вопросы кабельного хозяйства, оперативного тока, освещения, релейной защиты и автоматики, автоматизированного и диспетчерского управления, ремонта, технического и оперативного обслуживания, охранных мероприятий, а также учета электрической энергии рассматриваться не будет в настоящем подразделе и в рамках ВКР.
Согласно нормам технологического проектирования подстанций переменного тока, при проектировании подстанций в общей части должно быть обеспечено [4]:
-
внедрение передовых проектных решений в соответствии современным мировым техническим уровнем техники и технологии;
-
экономическая эффективность за счет минимальных объемом привлекаемых инвестиций и ресурсов и снижения эксплуатационных затрат;
-
питание нагрузки прилегающей электрической сетей района;
-
оставлении без изменений конструкций, принятых на существующей подстанции, если, несмотря на их несоответствие нормам, они удовлетворяют требованиям правил техники безопасности при производстве соответствующих работ, и в процессе эксплуатации не было случаев отказов по причинам этих несоответствий;
-
замена оборудования с истекшим сроком службы, как правило, должно заменяться новым и др.
Схемы электрические распределительных устройств выбираются по типовой работе [20] «Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций напряжением 35-750 кВ» [4]:
-
применение отделителей и короткозамыкателей не допускается;
-
число трансформаторов, устанавливаемых на ПС, принимается, как правило, два;
-
на стороне НН 6, 10 и 35 кВ должна предусматриваться раздельная работа трансформаторов;
При выборе электротехнического оборудования необходимо выполнять следующее требования [4]:
-
мощность трансформаторов выбирается так, чтобы при отключении наиболее мощного из них на время ремонта или замены, оставшиеся в работе, с учетом их допустимой, по техническим условиям на трансформаторы, перегрузки и резерва по сетям СН и НН, обеспечивали питание нагрузки;
-
должны применяться современные силовые трансформаторы, оборудованные устройствами автоматического регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), имеющие необходимую динамическую стойкость, высоконадежные вводы и сниженные потери;
-
в ОРУ 35 кВ должны предусматриваться элегазовые или вакуумные выключатели;
-
в РУ 6, 10 кВ должны предусматриваться шкафы КРУ с вакуумными или элегазовыми выключателями;
-
при выборе оборудования и ошиновки по номинальному току необходимо учитывать нормальные эксплуатационные, послеаварийные и ремонтные режимы, а также перегрузочную способность оборудования.
-
в целях улучшения обслуживания и повышения автоматизированности ПС разъединители в РУ 35 кВ должны предусматриваться с электродвигательными приводами на главных и заземляющих ножах.
Для защиты оборудования трансформаторной подстанции от перенапряжений необходимо [4]:
-
от прямых ударов молнии – стержневыми и тросовыми молниеотводами в соответствии с разделом 4.2 Правила устройства электроустановок (ПУЭ) [21];
-
от набегающих волн, защитными аппаратами, устанавливаемыми на подходах и в РУ в соответствии с разделом 4.2 ПУЭ. В качестве защитных аппаратов на напряжение 35 кВ должны применяться, как правило, ограничители перенапряжений (ОПН) с скоординированными характеристиками с изоляцией защищаемого оборудования и ВЛ;
-
для защиты трансформаторного оборудования от грозовых перенапряжений на стороне 6-10 кВ так же устанавливаются ОПН;
-
электрические сети 35 кВ должны работать с изолированной или заземленной через резистор или дугогасящий реактор нейтралью. Число и расстановка средств компенсации емкостного тока определяется расчетом в соответствии с требованиями ПУЭ. Расстановка и выбор ОПН для защиты от коммутационных перенапряжений определяются в соответствии с «Методическими указаниями по выбору ОПН в электрических сетях 6-35 кВ»;
-
при применении кабельных линий и вставок 35 кВ и выше необходимо проводить расчетом проверку необходимости установки ОПН для защиты остального оборудования от коммутационных перенапряжений.
В соответствии с требованиями ПУЭ [21] проектировать заземление на подстанции необходимо с учетом нормирования по допустимому напряжению прикосновения или по допустимому сопротивлению, а также требований по снижению импульсных помех для обеспечения работы релейной защиты, автоматики, телемеханики и связи [4].
В соответствии нормам технологического проектирования для организации собственных нужд необходимо:
-
устанавливать не менее двух трансформаторов собственных нужд;
-
предусматривать присоединение трансформаторов собственных нужд к разным источникам питания.
Согласно техническому паспорту тяговой подстанции ТП 220/35/27,5 кВ «Чита» на ней проводилось внедрение новой техники, и модернизация основного оборудования за период с 1998 по 2015 гг. Наименование работ при проведении внедрения новой техники, и модернизации основного оборудования сведены в таблицы 1.1–1.4.
Таблица 1.1 – Внедрение новых высоковольтных выключателей
| н/п | Число, месяц, год | Какие работы произведены, на основании каких указаний и документов |
| | 12.11.1998 | ФКС-5 установлен ВВК-27,5Б-20/1250 |
| | 04.05.2000 | МВ ТСН-1 установлен ВВС-35 №304 |
| | 20.06.2000 | МВ ТСН-2 установлен ВВС-35 №303 |
| | 31.07.2000 | Фидер-ЕДЦУ установлен ВКЭ-М-10-20/1000 №120 |
| | 02.11.2000 | ФКС-3 установлен ВВК-27,5Б №949 |
| | 02.11.2000 | ФКС-4 установлен ВВК-27,5Б №956 |
| | 02.11.2000 | ФКС-6 установлен ВВК-27,5Б №955 |
| | 02.11.2000 | ФКС-7 установлен ВВК-27,5Б №990 |
| | 02.11.2000 | ФКС-8 установлен ВВК-27,5Б №945 |
| | 05.11.2000 | ФКС-2 установлен ВВК-27,5Б №641 |
| | 05.11.2000 | ФКС-1 установлен ВВК-27,5Б №640 |
| | 15.03.2007 | Ввода-27,5 Т-2 установлены ВБН-35 |
| | 31.10.2008 | ЗМВ установлен ВБН-27,5 |
| | 24.08.2010 | Ввода-27,535Т-1 установлены ВБН-35 |
Таблица 1.2 – Замена разрядников на ограничители перенапряжения
| н/п | Число, месяц, год | Какие работы произведены, на основании каких указаний и документов |
| | 30.10.2002 | Установлены ОПН-220 УХЛ-1 Т-2 |
| | 15.04.2001 | Установлены ОПН-25 на стороне 27,5кВ Т-2 |
| | 04.04.2003 | Установлены ОПН-25 на ТН-1-27,5 |
| | 10.04.2003 | Установлены ОПН-25 на ТН-2-27,5 |
| | 11.04.2003 | Установлены ОПН-25 на стороне 27,5кВ Т-1 |
| | 07.04.2004 | СЦБ-В установлены ОПН-10 |
| | 05.08.2004 | Установлены ОПН-220 УХЛ-1 Т-1 |
Таблица 1.3 – Внедрение измерительных трансформаторов тока и напряжения
| н/п | Число, месяц, год | Какие работы произведены, на основании каких указаний и документов |
| | 07.04.2004 | СЦБ-В установлены ТМ-10 |
| | 22.04.2004 | ФКС1-8, ЗМВ установлена Э.З – УЭЗФМ-85 |
| | 09.11.2005 | ТН-1-220 установлены НАМИ-220 |
| | 10.11.2005 | ТН-2-220 установлены НАМИ-220 |
| | 28.11.2005 | Произведен монтаж, наладка ЛР-1, ТГФ-220 ВЛ-220-202 |
| | 07.12.2005 | Произведен монтаж, наладка ЛР-1, ТГФ-220 ВЛ-220-204 |
| | 28.04.2011 | Установлены ТФЗМ-220Б |
Таблица 1.4 – Прочее внедрение электрического оборудования
| н/п | Число, месяц, год | Какие работы произведены, на основании каких указаний и документов |
| | 04.05.2000 | ТМ ТСН-1 установлен ТМЖ-1000 №2994 |
| | 20.06.2000 | ТМ ТСН-2 установлен ТМЖ-1000 №2993 |
| | 31.07.2000 | Фидер-ЕДЦУ установлен ТМ-630/10 №426 |
| | 15.04.2002 | Замена аккумуляторной батареи СК-20 |
| | 22.04.2004 | ФКС1-8, ЗМВ установлена Э.З – УЭЗФМ-85 |
| | 19.07.2006 | СЦБ-В установлен ТМГ10/160 |
| | 30.10.2011 | Замена ЭПЗ-1636 на основные защиты ВЛ-204 (ШРТЗЛ-5220) |
| | 20.04.2012 | Замена ЭПЗ-1636 на основные защиты ВЛ-202 (ШЭ2607 031) |
| | 20.04.2012 | Замена резервной защиты ВЛ-202 на (ШЭ2607 021) |
| | 15.06.2012 | Замена резервной защиты ВЛ-204 на (ШЭ2607 021) |
| | 18.06.15 | Замена ШР-27,5 Т-1 Установлен РГП1б-35/2000 |
| | 23.06.15 | Замена ШР-27,5 Т-2 Установлен РГП1б-35/2000 |
| | 20.07.2015 | Замена А/Б СК-20 на 7GroE700 |
| | 20.07.2015 | Установлены преобразователи напряжения зарядно-подзарядные ПНЗП-80-260-М2 |
По результат анализа установлено, что произведена замена разрядников во всех распределительных устройствах на ограничители перенапряжения; некоторых трансформаторов тока и напряжения, разъединителей и трансформаторов собственных нужд подстанции, которые находились не в удовлетворительном состоянии; замена масляных выключателей произведена в распределительном устройстве 27,5 кВ и 35 кВ на вакуумные выключатели. В соответствии вышесказанному в работе целесообразно предусмотреть замену масляных выключателей открытого распределительного устройства (ОРУ) 220 кВ, комплектного распределительного устройства наружной установки (КРУН) единого диспетчерского центра управления (ЕДЦУ) 10 кВ и КРУН сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) Запада и Востока 6 кВ, согласно нормам технологического проектирования.
-
Общая характеристика тяговой подстанции
Рассматриваемая тяговая подстанция является транзитной. Содержит два силовых трансформатора мощностью 40 МВА. По стоянию на 2015 год общая мощность подстанции по трансформаторам составила 82 853 кВА. Имеет д типа распределительный устройств ОРУ и КУРН с классами напряжения 220, 35, 27,5, 10 и 6 кВ. Управление подстанцией осуществляется тремя способами: местное, дистанционное, телеуправление [3]. Нейтрали трехфазной сети заземлены. На территории расположены здания общей кубатурой 1270,3 м3.













