ВКР Журавлева (1220786), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Трансформаторы тока ТГФМ – 220 предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления открытых распределительных устройств переменного тока частоты 50 и 60 Гц на номинальное напряжение 220 кВ [12].
Преимущества элегазового трансформатора:
- высокая надежность (срок службы более 30-40 лет);
- высокая точность измерений;
- взрыво- и пожаробезопасны;
- практически не нуждается в обслуживании при эксплуатации.
3.4 Шинные опоры 220 кВ
Количество 6 (шесть) шт.
Таблица 3.4 – Требуемые технические характеристики
| № п/п | Наименование параметра | Значение параметра |
| Номинальные параметры и характеристики | ||
| 1 | Номинальное напряжение сети, кВ | 220 |
|
| Наибольшее рабочее напряжение, кВ | 252 |
2
Продолжение таблицы 3.4
| № п/п | Наименование параметра | Значение параметра |
| 3 | Номинальная частота, Гц | 50 |
| 4 | Номинальное значение климатических факторов по ГОСТ 15150-69 | |
| 4.1 | Категория размещения и климатическое исполнение по ГОСТ 15150- 69 | УХЛ1 |
| 4.2 | Верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха, ° С Нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха, ° С | +40 -45 |
| 4.3 | Толщина стенки гололеда, мм | 25 |
| 4.4 | Максимальная скорость ветра при наличии гололеда не менее, м/с | 20 |
| 4.5 | Максимальная скорость ветра при отсутствии гололеда не менее, м/с | 40 |
| 4.6 | Высота установки над уровнем моря, м, не более | 1000 |
| 4.7 | Сейсмичность района по шкале MSK-64 | 8 |
| 5 | Требования к изоляции по ГОСТ 1516.3-96 | |
| 5.1 | Испытательное напряжение грозового импульса относительно земли, кВ | 900 |
Окончание таблицы 3.4
| № п/п | Наименование параметра | Значение параметра |
| 5.2 | Кратковременное (одноминутное) испытательное напряжение промышленной частоты относительно земли, кВ | 395 |
| 5.3 | Удельная длина пути утечки внешней изоляции по ГОСТ 9929-89, см/кВ, не менее | 2,25 |
| 5.4 | Длина пути утечки внешней изоляции по ГОСТ 9920-89, см, не менее | 570 |
| 6 | Технические требования к конструкции, изготовлению и материалам | |
| 6.1 | Допустимая величина механической нагрузки от тяжения проводов, Н, не менее | 1480 |
| 6.2 | Вид внешней изоляции | фарфор |
| 7 | Требования по надежности | |
| 7.1 | Коэффициент запаса механической прочности по ГОСТ 689 | 2,5 |
Учитывая все технические требования, выбираем шинные опоры
ШО – 220 – УХЛ1.
3.5 Преимущества элегазовых выключателей перед масляными.
В настоящее время для повышения уровня надежности работы подстанций производят замену старого оборудования на новое, более эффективное, которое обеспечит бесперебойную работу всей энергосистемы в целом, упростит работу персонала на ПС, сделает ее безопасной. Новое оборудование требует меньше времени на ТО и Р и имеет долгий срок эксплуатации.
На ПС 220 кВ «Облучье» производится замена высоковольтных масляных выключателей на элегазовые. На это существует ряд причин.
Первое и самое главное преимущество элегазовых выключателей заключается в отличной изоляции, гашении дуги, физических и химических свойствах газа SF6. Элегаз не воспламеняется, и химически стабилен. Продукты распада газа не взрывоопасны, т.е., отсутствует риск воспламенения и взрыва, что обеспечивает безопасность работы персонала. В связи с диэлектрической прочностью SF6 электрические зазоры очень невелики. Элегазовые выключатели просты, относительно недороги, они компактные. На их работу не влияют изменения атмосферных условий. Они работают бесшумно. Не требуется частой замены контактов - время существования дуги невелико из-за хорошего ее гашения газом SF6, и поэтому эрозия контактов снижена. Контакты также не подвержены окислению. Поскольку во время существования дуги не образуются частицы углерода, не возникает снижение диэлектрической прочности SF6. Минимальное обслуживание. Выключателю может потребоваться обслуживание один раз в 4-10 лет. Герметичная конструкция предотвращает загрязнение газа влагой, пылью, песком и т.п. Не требуется дорогостоящей системы сжатого воздуха, как в случае выключателей с воздушной изоляцией. Тот же самый газ возвращается в систему, снижая общую потребность в газе SF6. Отсутствуют проблемы перенапряжения. Дуга гасится при естественном нулевом токе, без амплитудного ограничения тока, и связанным с ним перенапряжением, возникающим между клеммами выключателя. Элегазовый выключатель без каких-либо проблем может выполнять различные задачи, такие как блокировка отказов короткого замыкания, разрыв линий передачи электроэнергии, не имеющих нагрузки, конденсаторная коммутация, реакторное переключение, и т.п.
Хорошие границы нагрузки. Для одного и того же размера проводников, благодаря высокой теплопроводности элегаза, предельная токовая нагрузка элегазовых выключателей, примерно в 1.5 раза выше, чем у выключателей с воздушной и масляной изоляцией.
По конструкции различают колонковые и баковые выключатели.
Колонковые выключатели ни внешне, ни по размерам принципиально не отличаются от маломасляных, кроме того, что в современных элегазовых выключателях 220 кВ только один разрыв на фазу [11].
Баковые элегазовые выключатели имеют гораздо меньшие габариты по сравнению с масляными, имеют один общий привод на три полюса, встроенные трансформаторы тока. Они также имеют один разрыв на фазу [10].
Колонковые выключатели:
- требуют относительно небольшого количества элегаза для заполнения, при этом обеспечивается утечка элегаза на уровне не более 0,5% в год, что достигается специально подобранными материалами для уплотнения и подтверждается многолетним опытом эксплуатации;
- имеют самосмазывающиеся приводные механизмы, надежную, простую дугогасительную камеру и испытанные на практике контактные системы, которые обеспечивают бесперебойную работу силовых выключателей и продлевают срок службы - даже при высокой частоте коммутаций;
- удобны при транспортировке - они перевозятся в полностью собранном и испытанном состоянии или в виде собранных, испытанных на заводе и готовых к перевозке блоков, что снижает транспортные расходы, затраты на монтаж;
- предназначены для работы в диапазоне температур (-45 ÷ +40) °С.
Баковые элегазовые выключатели имеют ряд преимуществ перед колонковыми выключателями, а именно:
- отличная сейсмостойкость;
- высокий уровень безопасности;
- высокая коммутационная стойкость к большим токам КЗ;
- низкое влияние загрязнений на работу выключателя;
- меньшая площадь для установки, т.к. трансформаторы тока уже встроены в баковый выключатель.
Элегазовые выключатели принадлежат к группе газовых выключателей.
Разработаны конструкции выключателей нагрузки с элегазом на 35, 110, 220кВ. Выключатели 35 и 110 кВ имеют по одной камере на полюс, в выключателе 220 кВ - две камеры на полюс. Кроме того, разработаны конструкции выключателей на два и три направления. Такой аппарат заменяет два или три выключателя, что дает значительную экономию при установке их на подстанциях.
3.6 Недостатки элегазовых выключателей.
Некачественные стыки в корпусах выключателей приводят к утечкам газа SF6,из-за чего требуется непрерывное наблюдение за устройствами.
Одним из существенных недостатков применения элегазовых колонковых выключателей является то, что в конструкции колонкового типа отсутствует возможность разместить обогрев дугогасительной камеры выключателя и, как следствие, работа при температурных режимах до -40 С невозможна, т.к. физические свойства среды SF6 меняются, элегаз переходит в жидкую фазу , и не может обеспечивать полноценное гашение дуги. Для устранения данного недостатка в колонковых выключателях, работающих в температурных режимах УХ-УХЛ, газовую среду разбавляют дополнительным газом N2 (азот) или SF4 (хладон) в пропорциях SF6(60%) + N2, SF4 (40%) .
Данного недостатка лишены баковые выключатели, т.к. конструкция дугогасительной камеры (бак) позволят разместить обогрев, работающий в автоматическом режиме.
Элегаз в какой-то степени является удушающим газом. В случае утечки из корпуса выключателя, элегаз, будучи тяжелее воздуха, заполняет окружающее помещение, и может привести к удушению обслуживающего персонала. При этом он не ядовит.
Элегаз, в котором произошло гашение дуги - ядовит, и следует стараться не вдыхать его.
Для транспортировки элегаза, его передачи, или поддержки качества газа нужно специальное оборудование. Ухудшение качества SF6 влияет на работу и надежность элегазовых выключателей.
По данным ПАО «ФСК ЕЭС» программа замены воздушных и масляных выключателей 110-750 кВ: 30% от общего числа технологических нарушений на ПС обусловлены отказами выключателей, из них 30% сопровождаются полным погашением РУ, что является наиболее тяжелым и может приводить:
-к нарушению перетоков, в т.ч. межсистемных;
-погашению большого объема потребителей, в т.ч. I категории;
-лавинообразному развитию системных аварий.
Масляные и воздушные выключатели характеризуются длительным временем планового простоя, связанного с проведением их ТО и Р, что приводит к вынужденной работе как ПС, так и сети в ремонтных ослабленных схемах: по статистике, в среднем, воздушный выключатель 500 кВ выводится из схемы для ремонта два раза в год на четыре дня. Планируемые к установке элегазовые выключатели характеризуются существенно большей надежностью, меньшим временем плановых простоев, меньшим объемом ТО и Р: параметр потока отказов (для выключателя 500 кВ), в среднем, 0,001 раз/год, в сравнении с вышеотмеченным воздушным выключателем (0,2 раз/год); современные элегазовые выключатели требуют обслуживания с выводом из схемы один раз в 12 лет, что повышает надежность функционирования ПС и сети; упрощает проведение ремонтных кампаний; сокращает издержки; сокращает вероятность несчастных случаев.
3.7 Техническое обслуживание и ремонт нового оборудования
По положению о ремонтах МЭС Востока № 35 от 20.02.2015г., периодичность текущих, капитальных ремонтов, а также технического обслуживания следующая:
Таблица 3.5 – Сравнение периодичности проведения ТО, ТР и КР старых и новых выключателей
| Тип выключателя | Вид ремонта/периодичность, лет | ||
| ТР | КР | ТО | |
| ВГТ - 220 | 10 | 20 | 5 |
| ВЭБ - 220 | 10 | 40 | 5 |
| У - 220 | 2 | 8 | 1 |
| ВМТ – 220Б | 2 | 20 | 1 |
Как видно из таблицы 3.5, объем ремонтов при установке элегазовых выключателей сокращается по текущим ремонтам в пять раз , по капитальным ремонтам в 2,5 и по техническому обслуживанию в 5 раз.
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАМЕНЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
4.1 Исходные данные для расчета срока окупаемости
Исходные данные для расчета срока окупаемости и экономической оценки эффективности представлены в таблице 4.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
