Алещенко636334212916066182 (1217208), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Этому способствует соединенная в треугольниккомпенсационная обмотка (КО) реактора, в которой замыкаются высшиегармоники тока, кратные трём, а также подключенное к нему УКФ,обеспечивающее улучшение формы сетевого тока реактора. Таким образом,УШРП ведет себя в электрической сети как управляемая линейнаяиндуктивность во всем диапазоне ее изменения [11].5 ОБОСНОВАНИЕ О НЕОБХОДИМОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УШР НАПС 220 кВ ФЕВРАЛЬСКАЯФилиалом ОАО «СО ЕЭС» ОДУ Востока рассмотрена возможностьисключения из технических условий на техническое присоединение объектовэлектросетевого хозяйства ОАО « 17 ДРСК» к электротехническим сетям ОАО«ФСК ЕЭС» ( 17 ПС 220 кВ Февральская) 17 мероприятий по установке УШР 220 кВна ПС 220 кВ Февральская.В соответствии с результатами контрольных замеров на 2013 и 2014 годазагрузка трансформаторов АТДЦТН 63000/220/110 1АТ и 2АТ ПС 220 кВФевральская составила соответственно:- МВА и МВА (лето 2013 год)- МВА и МВА (зима 2013 год)- МВА и МВА (лето 2014 год)- МВА и МВА (зима 2014 год)При присоединении энергопринимающих устройств ООО «Маломырскийрудник» максимальной мощностью МВт (полная мощностьМВА с учетом соотношения потребления активной иреактивной мощности энергопринимающих устройств ) в случаеаварийного отключения одного из автотрансформаторов загрузка оставшегося вработе трансформатора достигнет величины МВА (с учетомданных зимних контрольных замеров 2013 года) и МВА (с учетомданных летних контрольных замеров 2013 года).На подстанции 220 кВ Февральская на шинах 35 кВ установлены двашунтирующих реактора мощностью по 20 Мвар, потребляющие заряднуюмощность линий 220 кВ, протекающую через трансформаторы подстанции,нагружая их дополнительным током.Длительно допустимая токовая нагрузка АТ-1/АТ-2 ПС 220 кВ Февральскаясогласно письма Филиала ОАО «ФСК ЕЭС» АПМЭС от 28.12.2012 NoМ3/П3/2/1615 о допустимой токовой нагрузке трансформаторного оборудованияна летний период при температуре наружного воздуха составляет150А/150А.В летний максимум в ремонтной схеме при выводе в ремонт одного из АТ,токовач нагрузка оставшегося в работе АТ ПС 220 кВ Февральская составит 168А, что превышает длительно допустимую токовую нагрузку на 12%.При отключении шунтирующего реактора на ПС 220 кВ Февральская дляснижения токовой загрузки АТ ниже длительно допустимых значений,предоставленных собственником, в ремонтной схеме в летний период токоваянагрузка АТ снижается до 147 А.
При этом, в ремонтной схеме приотключенных шунтирующих реакторах на ПС 220 кВ Февральская впослеаварийном режиме при отключении ВЛ 220 кВ Амурская – Новокиевказначения уровней напряжения в сети 220 кВ превыся наибольшее рабочеенапряжения.Таким образом, для снижения токовой нагрузки АТ-1 на ПС 220 кВФевральская ниже длительно допустимых значений в ремонтной схеме привыведенном из работы АТ-2 в летний период необходимо ограничение нагрузкипотребителей на 8 МВт.Для недопущения перегрузки трансформаторного оборудования ПС 220 кВФевральская, в состав технических условий было включено мероприятие поустановке УШР 220 кВ на ПС 220 кВ Февральская, что позволит избежатьзагрузки трансформатора подстанции дополнительной реактивной мощностью.Альтернативным вариантом по обеспечению допустимых параметровэлектроэнергетического режима является замена трансформаторов АТ-1 и АТ-2на ПС 220 кВ Февральская на трансформаторы большей мощности, на чтопотребуется большое количество денежных ресурсов, что экономически невыгодно.С учетом изложенного, исключение из технических условий натехнологическое присоединение мероприятий по установке УШР 220 кВ на ПС220 кВ Февральская не представляется возможным.6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯВ соответствии с заданием на проектирование на ПС 220 кВ Февральскаяпредусматривается расширение ОРУ 220 кВ на одну ячейку для подключенияуправляемого шунтирующего реактора мощностью 63 МВА 1 и 2 секции шин220 кВ продлеваются на два ячейковых пролета каждая.
Обходная остается безизменений.Подключение УШР 220 кВ к сборным шинам ОРУ 220 кВ принято по схемеNo 220-13 «Две рабочие системы шин».Для проведения безопасного обслуживания и ввода в работу основного ирезервного трансформаторно-преобразовательных блоков со стороны обмоткиуправления УШР 220 кВ предусмотрена установка разъединителя.Для питания ТМПр проектируемого УШР 220 кВ организованоподключение резервного трансформатора к шинам 10 кВ в резервную ячейку No28 существующего КРУН 10 кВ с заменой трансформаторов тока 10 кВ.Для подтверждения целесообразного выбора оборудованияреконструируемой части произведем расчет токов короткого замыкания [1].Рисунок 3 – 36 Расчетная схема 36 подстанцииРисунок 4 – Расчетная схема 36 подстанции6.1 Нахождение сопротивлений схемы замещения и токов КЗРасчет сопротивлений всех элементов схемы замещения ведется вотносительных единицах.Сопротивление источника питания определяется по выражению из 3], (6.1.1)где – выбираем произвольно базисную мощность – 100 МВА.Сопротивления обмоток понижающего силового трансформаторасоответственно для обмоток высокого, среднего и низкого напряженияопределяем по формулам из 3]:, (6.1.2)(6.1.3)(6.1.4)6.1.5)(6.1.6),(6.1.7)где,, – напряжения короткого замыкания обмотокавтотрансформатора, трансформатора, %;– номинальная мощность автотрансформатора, трансформатора, МВ А.,(6.1.8)где,, – паспортные значения напряженийкороткого замыкания между 52 данной парой обмоток, %.Для 52 определения токов к.з.
в начальный момент времени необходимо найтибазисный ток по следующему выражению из 1], кА, (6.1.9)где – среднее результирующее напряжение ступени в месте к.з., кВ.Сверхпереходной ток в месте к.з. тогда будет определен по формуле из 1],кА, (6.1.10)где – результирующее относительное базисное сопротивление до точкик.з.Мощность короткого замыкания найдем по формуле из 1], МВ А(6.1.11)Ток спустя 0,01 с. после начала к.з., ударный ток по формуле из 1], кА, (6.1.12)где kу – ударный коэффициент, показывающий, во сколько раз ударный токк.з. больше амплитуды периодического тока к.з. 30Далее произведем сам расчет для каждой точки КЗ:Для точки КЗ-1:Сопротивление системы по (6.1.1):Базисный ток по (6.1.9):Сверхпереходной ток по (6.1.10):Мощность КЗ по (6.1.11):Так как активное сопротивление очень мало, следовательно им можнопренебречь, поэтому ударный коэффициент равенУдарный ток по (6.1.12):Для точки КЗ-2:Сопротивление системы по (6.1.1):Сопротивление УШР: Х = 227 Ом ( из исходных данных)Базисный ток по (6.1.9):Сверхпереходной ток по (6.1.10):Мощность КЗ по (6.1.11):Ударный ток по (6.1.12):Для точки КЗ-3:Сопротивление системы по (6.1.1):Для автотрансформатора по (6.1.8):Для трансформатора по (6.1.8):Рассчитаем их сопротивления:Для автотрансформатора по (6.1.2-6.1.4):Для трансформатора по (6.1.5-6.1.7):Тогда:Базисный ток по (6.1.9):Сверхпереходной ток по (6.1.10):Мощность КЗ по (6.1.11):Так как активное сопротивление очень мало, следовательно им можнопренебречь, поэтому ударный коэффициент равенУдарный ток по (6.1.12):Для точки КЗ-4Базисный ток:Сверхпереходной ток:Мощность КЗ:Ударный ток:Для точки КЗ-5:Базисный ток:Сверхпереходной ток:Мощность КЗ:Ударный ток:Для точки КЗ-6Базисный ток:Сверхпереходной ток:Мощность КЗ:Ударный ток:Таблица 6.1 Результаты расчета токов короткого замыканияТочка кз.
45 Uср, кВ, кА SК, МВ А kу iу, кАК1 230 0,115 2,183 869,6 1,8 5,6К2 230 227,115 0,00117 0,44 1,8 0,00433К3 38,5 0,675 2,652 148,15 1,8 6,75К4 110 0,321 1,56 311,53 1,8 3,97К5 10,5 1,02 5,14 98,04 1,8 13,75К6 38,5 0,759 2,36 131,75 1,8 66.2 Расчет максимальных рабочих токовРасчет максимальных рабочих токов проводим согласно следующимформулам:Максимальный ток питающих вводов подстанции:(6.2.1)где - коэффициент, учитывающий транзит энергии через шиныподстанции;- номинальная мощность автотрансформатора, трансформатора, кВА;- количество трансформаторов, автотрансформаторов, подключенных ксборным шинам;- номинальное напряжение на вводе подстанции кВ.Максимальный ток вводов силовых трансформаторов, автотрансформаторов(вводов РУ):т (6.2.2)где - коэффициент перегрузки трансформатора.Максимальный ток сборных шин переменного тока:(6.2.3)де - коэффициент распределения нагрузки по сборным шиным.Максимальный ток фидеров:(6.2.4)Все последующие расчеты сведем в таблицу 6.5Таблица 6.2.1 – Максимальные рабочие токи РУ высшего напряженияНаименованиеприсоединенияРасчетнаяформулаЗначение максимальныхрабочих токовПитающий ввод 220 кВВводыавтотрансформаторов 220кВМаксимальный рабочийток УШРДля того, чтобы произвести выбор и проверку обородования подстанциинеобходимо произвести расчет теплового импульса согласно формуле(6.2.5)– время протекания тока КЗ, складывающееся из временисрабатывания основной защиты и 30 полного времени отключения выключателя.
30– 30 постоянная времени затухания апериодической составляющей токакороткого замыкания. 85 Принимаем согласно [15] равной 0,2 с.Выбираем время срабатывания защиты и отключения выключателя с учетомселективности защиты.Производим вычисления и сводим в таблицу 6.2.2Таблица 6.2.2 – расчет теплового импульса РУ высшего напряженияРазмещениеоборудованиякА,с,с, кА2 сОРУ-220 кВ 2,183 3 0,2Таблица 6.2.3 – Максимальные рабочие токи РУ 110 кВНаименованиеприсоединенияРасчетнаяформулаЗначение максимальныхрабочих токовПитающий ввод 110 кВВводыавтотрансформаторов 110кВВводы трансформаторов110 кВТаблица 6.2.4 – расчет теплового импульса РУ 110 кВРазмещениеоборудованиякА,с,с, кА2 сОРУ-110 кВ 1,56 2,5 0,2Таблица 6.2.5 – Максимальные рабочие токи РУ 35 кВНаименованиеприсоединенияРасчетнаяформулаЗначение максимальныхрабочих токовВводыавтотрансформаторов 35 кВВводы трансформаторов 35кВТаблица 6.2.6 – расчет теплового импульса РУ 35 кВРазмещениеоборудованиякА,с,с, кА2 сОРУ-35 кВ 2,652 2,1 0,2Таблица 6.2.7 – Максимальные рабочие токи КРУН 10 кВНаименованиеприсоединенияРасчетная формулаЗначение максимальных рабочихтоковВводытрансформаторов 10кВСборные шины КРУН10 кВФидер 10 кВВводы ТМП 10 кВТаблица 6.2.8 – расчет теплового импульса КРУН 10 кВРазмещениеоборудованиякА,с,с, кА2 сКРУН-10 кВ 5,14 1,1 0,2Фидеры 10 кВ 5,14 0,5 0,26.3 Выбор основного оборудования подстанцииНа ОРУ 220 кВ ПС 220 кВ Февральская в новой ячейке устанавливаетсяследующее высоковольтное оборудование:- УШР 220 кВ;- элегазовый баковый выключатель 220 кВ- трёхполюсные разъединители 220 кВ с двумя заземляющими ножами, сдвигательными приводами;- однополюсные разъединители 220 кВ с двумя заземляющими ножами, сдвигательными приводами;- шинные опоры 220 кВ;- ограничители перенапряжения нелинейные 220 кВ;- трансформаторы тока ТФЗМ-220Б-III У1.В цепях 10, 0,4 кВ управляемого шунтирующего реактора 220 кВустанавливается следующее оборудование:- комплексное распределительное устройство наружной установки 10 кВтипа КРУН;- разъединитель 35 кВ;- шинные опоры 10, 35 кВ;- трансформаторы тока ТОЛ-СЭЩ-10-11-200/5-У2, ТОЛ-СЭЩ-10-11-400/5У2;- трансформатор напряжения УШР – НАЛИ-СЭЩ 10-1Остальное оборудование подстанции осталось без изменений.6.4 Выбор комплексного распределительного устройстваКомплектное распределительное устройство выбирают по номинальномутоку и напряжению, а также току отключения короткого замыкания.
[14]В качестве ячеек секционного выключателя и питающих вводовпредлагается принять ячейки КРУ типа КВ-1, рассчитанные на допустимый ток=1600А, =10 кВ и ток сборных шин до 3200 А. Остальные ячейкипринимаем типа КВ-1 с номинальным допустимым током =630А.6.5 Молниезащита, изоляция, защита от перенапряжений, заземлениеОРУ 220 кВ ПС 220 кВ «Февральская» размещается в условиях среднегозагрязнения. Оборудование выбирается по условию работы изоляции состепенью загрязнения I с удельной длиной пути утечки не менее 1,6 см/кВ, дляограничителей перенапряжений 220 кВ в соответствии с индивидуальнымстандартом ГОСТ Р 52725-2007 – не менее 1,8 см/кВ; все оборудование 10 кВне менее 1,9 см/кВ согласно [3].Натяжные гирлянды изоляторов на ОРУ 220 кВ приняты с использованиемстеклянных изоляторов ПС70Е одноцепными по16 изоляторов в гирлянде.согласно [3], опорные изоляторы ошиновки 10 кВ компенсационной обмоткиУШР 220 кВ приняты на номинальное напряжение 20 кВ.Защита реконструируемой части ПС от прямых ударов молнии, согласно [3],осуществляется при помощи существующих отдельно стоящих молниеотводоввысотой 46 м и молниеотводов, установленных на ячейковых порталах ОРУ 220кВ высотой 30,5 м.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
