ПЗ МОДЕРНИЗАЦИЯ ПС 220 кВ (1222791), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Таблица 5.2— Технические характеристики выключателей
Место установки | Тип выключателя | Количество, шт | Ток потребления, А | |
Электромагнит выключения | Электромакнит отключения | |||
ОРУ 35 кВ | ВГБЭ-35-12,5/630 УХЛ1 | 4 | 38 | 35 |
OHB 36.25.25 | 3 | 25 | 50 | |
ОРУ 110 кВ | ВГТ-110 III-40/3150 УХЛ1 | 5 | 2,5 | 70 |
ОРУ 220 кВ | GL-314 | 2 | 157,5 | 125 |
Наибольшая толчковая нагрузка создается токами включения выключателя 220 кВ и составляет 157,5 А.
Суммарная нагрузка (в режиме срабатывания):
, (5.5)
.
5.2.2 Расчет емкости аккумуляторной батареи
Расчет емкости АБ выполняется по разрядным таблицам для максимального значения тока нагрузки и эквивалентного времени аварийного режима
в соответствии с формулой:
(5.6)
где - приведенный установившийся ток аварийного режима, А;
- температурный коэффициент емкости, зависящий от минимально возможной температуры в аккумуляторном помещении (при температуре 20°С принимается равным 1); 0,8 — коэффициент емкости батареи в конце срока службы (80% от номинальной);
- время аварийного режима (120 мин);
- максимальный суммарный ток, А.
.
Из разрядных характеристик для аккумуляторного элемента 4 OPzS 200 следует, что элемент разрядится до 1,8 В при токе 157,5 А и окружающей температуре + 20°С за 25 минут.
Существующая на подстанции аккумуляторная батарея обеспечивает надежное снабжение постоянным током в течение 2 часов.
Установленная АБ типа 4 OPzS 200 с номинальной емкостью от завода изготовителя «HOPPECKE» , которая представлена на рисунке 5.3, прошла проверку по максимальному значению тока собственных нужд. Техническая характеристика отображена в таблице 5.3.
Таблица 5.3 – Техническая характеристика АБ типа 4 OPzS 200
Тип АБ | 4 OPzS 200 |
Номинальная емкость при 20 °С | 200 А· час |
Номинальное напряжение АБ | 220 В |
Количество элементов в АБ | 110 шт. |
Номинальное напряжение на одном элементе | 2 В |
5.2.3 Расчет зарядно-выпрямительного устройства
Номинальный ток зарядного устройства рассчитывается как сумма тока нагрузки в нормальном режиме и тока 10-и часового разряда батареи:
(5.7)
В качестве ЗПУ выбран ВАЗП-МТ 40.220. Это современное выпрямительное высокочастотное устройство модульного типа обеспечивающее стабилизированное выпрямительное напряжение до 230 В при токе до 40 А и мощности до 20,8 кВт.
6 РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ТОКОВ
Методика расчета согласно [10]. Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции производится на основании номинальных параметров оборудования.
Для того что бы рассчитать рабочие токи, необходимо составить схему основных присоединений подстанции с указанием рабочих токов и их направлениями. Расчетная схема представлена на рисунке 6.1.
Рисунок 6.1 – Схема для расчета максимальных
рабочих токов основных присоединений подстанции
Максимальный рабочий ток питающих вводов подстанции определяется по формуле:
, (6.1)
где =1,5÷2 - коэффициент, учитывающий транзит энергии через шины подстанции (принимаем 1,75) [9],
– номинальная мощность автотрансформатора, ВА;
– количество автотрансформаторов установленных на подстанции;
– номинальное напряжение на вводе подстанции.
Максимальный рабочий ток сборных шин вторичного напряжения:
, (6.2)
где =0,5÷0,7 -коэффициент распределения нагрузки по шинам вторичного напряжения (принимаем 0,5 - при числе присоединений пять и более; 0,7 при меньшем числе присоединений). [9];
Определим максимальный рабочий ток на вводе автотрансформатора:
, (6.3)
где =1,4÷1,5 – коэффициент допустимой перегрузки автотрансформатора (принимаем 1,4) [10];
Максимальный рабочий ток на линии с шунтирующим реактором:
, (6.4)
Результаты расчетов представлены в приложении Б.
7 ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ
Согласно [1] оборудование подстанции выбирается по номинальному напряжению, по максимальному длительному току присоединений, по отключающей способности стойкости к токам короткого замыкания, при работе в нормальном режиме и в режиме аварийных перегрузок .
7.1 Выбор и проверка выключателей
На подстанции «Князе-Волконка» в настоящее время установлены элегазовые выключатели. Элегазовый выключатель – высоковольтный выключатель, в котором в качестве среды для гашения дуги используется элегаз (шестифтористая сера, SF6). Элегазовые выключатели на сегодняшний день являются одними из самых современных типов высоковольтных выключателей.
Основные преимущества элегазовых выключателей:
-
быстродействие и пригодность для работы в любом цикле АПВ;
-
высокая отключающая способность при особо тяжёлых условиях отключения (отключение неудалённых коротких замыканий и др.);
-
надёжное отключение ёмкостных токов холостых линий;
-
малый износ дугогасительных контактов;
-
лёгкий доступ к дугогасителям и простота их ревизии;
-
относительно малый вес (с баковыми масляными выключателями);
-
взрыво- и пожаробезопасность;
Выбор и методику расчета произведем по [5]. При выборе выключателей его паспортные параметры сравниваются с расчетными условиями работы. Выбору и проверке подлежат выключатели для всех распределительных устройств и присоединений с учетом наиболее тяжелого режима их работы.
Выбор выключателей производится по следующим параметрам:
1) По напряжению:
, (7.1)
где – номинальное напряжение выключателя, кВ;
– рабочее напряжение распределительного устройства, кВ.
2) По длительно допустимому току:
, (7.2)
где – номинальный ток выключателя, А;
– максимальный рабочий ток присоединения, где устанавливают выключатель, А.
3) По номинальному периодическому току отключения:
, (7.3)
где – номинальный ток выключателя по каталогу, кА.
Проверка выключателей производится по следующим параметрам:
-
коммутационной способности.
Наибольший пик тока включения:
, (7.4)
где – ток электродинамической стойкости, кА;
-
термическая стойкость:
, (7.5)
где – величина теплового импульса;
– номинальный ток отключения выключателя, кА;
– предельный ток термической стойкости (по каталогу), кА;
– время прохождения тока термической стойкости (по каталогу), с.
Величина теплового импульса, методика расчета принята из [8], кА2с:
, (7.6)
где – начальное действующее значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания, кА;
– постоянная времени цепи короткого замыкания;
– время протекания тока короткого замыкания, с:
, (7.7)
где – время срабатывания основной защиты, с;
– полное время отключения выключателя, из паспортных данных на выключатель;
в цепях напряжения 1000 В с относительно малым активным сопротивлением среднее значение
с, вследствие чего длительность затухания апериодической составляющей обычно составляет 0,1 – 0,2 с.
-
возможность отключения полного тока короткого замыкания:
, (7. 8)
где номинальное относительное содержание апериодической составляющей, кА:
, (7.9)
апериодическая составляющая тока короткого замыкания, кА:
. (7.10)
Приведем расчет для ввода 220 кВ автотрансформатора. Выбираем тип выключателя GL-314:
- по напряжению:
- по току:
- по номинальному току отключения:
- по току термической стойкости:
- по току электродинамической стойкости:
- по полному току отключения:
где .
Все необходимые условия выполняются, значит, выбор произведен правильно. Результаты расчетов приведены в приложении В.