ПЗ МОДЕРНИЗАЦИЯ ПС 220 кВ (1222792), страница 4
Текст из файла (страница 4)
ЩПТ состоит из двух секций соединенных между собойвыключателем-разъединителем(выполненосекционирование).установлены коммутационные аппараты и устройства.НаЩПТРаспределительное устройство ЩПТ имеет одиночную секционированнуюсистему шин, выполнено из панелей с выключателями-разъединителями(вводной) и предохранителей на отходящих фидерах.В ОПУ (оперативный пункт управления) установлена в качестве АКБ –аккумуляторнаябатареятипа4OPzS200отзаводаизготовителя«HOPPECKE», которая состоит из 110 элементов.
Емкость батареи — 200Ач.5.2.1 Расчет нагрузок постоянного оперативного токаПотребителей постоянного оперативного тока можно разделить на 3группы:1. Постоянно включенная нагрузка – аппараты устройств управления,автоматики и сигнализации, постоянно обтекаемые током. В качествепостоянной нагрузки являются устройства РЗА, ПА, телемеханики. Результатырасчета постоянно включенной нагрузки сведены в таблицу 5.1.2. Временная нагрузка — нагрузки, которые подключаются к питанию отАБ при исчезновении на ПС переменного тока.
Временно включенная нагрузка(аварийное освещение) составляет 8,1 А.3. Кратковременная (толчковая) нагрузка создается токами включения иотключения приводов выключателей 220 кВ, 110 кВ и 35 кВ. Характеристикисуществующих выключателей и устанавливаемые по проекту, приведены втаблицу 5.2.Длительность аварийного режима, в соответствии с СТО 5694700729.240.10.028-2009, должна составлять не менее 2 часов.Для определения наибольшейтолчковой нагрузки рассматриваютсяразличные аварийные режимы работы ПС, для дальнейшего расчетавыбирается режим, имеющий наибольшее значение толчковой нагрузки.Таблица 5.
1 — Расчет нагрузок постоянного оперативного токаМощностьНаименованиенагрузки впотребителейнормальномрежиме, ВтРЗА (шкафы вМаксимальнаяМаксимальныймощностьток в режимев режимесрабатывания,срабатывания, ВтАТок нагрузки внормальномрежиме, А4201,98503,92501,12501,1Телемеханика1340,61340,6Цепи сигнализации1500,71500,7Итого:13976,2398718,8ОПУ)ПротивоаварийнаяавтоматикаТаблица 5.2— Технические характеристики выключателейМестоустановкиТип выключателяКоличество,штТок потребления, АЭлектромагнитЭлектромакнитвыключенияотключенияВГБЭ-35-12,5/630 УХЛ143835OHB 36.25.2532550ОРУ 110 кВВГТ-110 III-40/3150 УХЛ152,570ОРУ 220 кВGL-3142157,5125ОРУ 35 кВНаибольшая толчковая нагрузка создается токами включения выключателя220 кВ и составляет 157,5 А.Суммарная нагрузка (в режиме срабатывания):I max I пост I врем I толоч ,I max 18,8 8,1 157,5 184,4 А .(5.5)5.2.2 Расчет емкости аккумуляторной батареиРасчет емкости АБ выполняется по разрядным таблицам для максимальногозначения тока нагрузки Imax и эквивалентного времени аварийного режима t эквв соответствии с формулой:t экв I уст Т к t авар0,8,I мах(5.6)где I уст - приведенный установившийся ток аварийного режима, А; Tк температурный коэффициент емкости, зависящий от минимально возможнойтемпературываккумуляторномпомещении(притемпературе20°Спринимается равным 1); 0,8 — коэффициент емкости батареи в конце срокаслужбы (80% от номинальной); t авар - время аварийного режима (120 мин); Imax- максимальный суммарный ток, А.t экв 26,9 1 1200,8 21,38 мин .184,4Из разрядных характеристик для аккумуляторного элемента 4 OPzS 200следует, что элемент разрядится до 1,8 В при токе 157,5 А и окружающейтемпературе + 20°С за 25 минут.Существующая на подстанции аккумуляторная батарея обеспечиваетнадежное снабжение постоянным током в течение 2 часов.УстановленнаяАБтипа4OPzS200С НОМ 200 ( А час) от завода изготовителясноминальнойемкостью«HOPPECKE» , котораяпредставлена на рисунке 5.3, прошла проверку по максимальному значениютока собственных нужд.
Техническая характеристика отображена в таблице 5.3.Таблица 5.3 – Техническая характеристика АБ типа 4 OPzS 200Тип АБ4 OPzS 200Номинальная емкость при 20 °С200 А· часНоминальное напряжение АБ220 ВКоличество элементов в АБ110 шт.Номинальное напряжение на одном2Вэлементе5.2.3 Расчет зарядно-выпрямительного устройстваНоминальный ток зарядного устройства рассчитывается как сумма токанагрузки в нормальном режиме и тока 10-и часового разряда батареи:I ЗВУ 0,1 С10 I ПОСТ ,(5.7)I ЗВУ 0,1 200 18,8 38,8 А.ВкачествевыпрямительноеЗПУвыбранВАЗП-МТвысокочастотное40.220.устройствоЭтосовременноемодульноготипаобеспечивающее стабилизированное выпрямительное напряжение до 230 В притоке до 40 А и мощности до 20,8 кВт.6 РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ТОКОВМетодика расчета согласно [10].
Расчет максимальных рабочих токовосновных присоединений подстанции производится на основании номинальныхпараметров оборудования.Для того что бы рассчитать рабочие токи, необходимо составить схемуосновных присоединений подстанции с указанием рабочих токов и ихнаправлениями. Расчетная схема представлена на рисунке 6.1.I1I2Uст1=230 кВUст2=121 кВI3I4АТДЦТН63000/220/110/35Uст3=38,5 кВI5АТДЦТН63000/220/110/35I4,1I4,2I5,1I5,2Рисунок 6.1 – Схема для расчета максимальныхрабочих токов основных присоединений подстанцииМаксимальный рабочий ток питающих вводов подстанции определяется поформуле:I PMAX К ТР n SНОМ , Т3 UН,(6.1)гдеk ТР =1,5÷2 - коэффициент, учитывающий транзит энергии через шиныподстанции(принимаем1,75)[9],–SНОМ.Тноминальнаямощностьавтотрансформатора, ВА; n – количество автотрансформаторов установленныхна подстанции; U Н – номинальное напряжение на вводе подстанции.Максимальный рабочий ток сборных шин вторичного напряжения:I PMAX К РН SНОМ , Т3 UН,(6.2)где K РН =0,5÷0,7 -коэффициент распределения нагрузки по шинам вторичногонапряжения (принимаем 0,5 - при числе присоединений пять и более; 0,7 применьшем числе присоединений).
[9];Определим максимальный рабочий ток на вводе автотрансформатора:I PMAX К ПЕР SНОМ , Т3 UН,(6.3)где K ПЕР =1,4÷1,5 – коэффициент допустимой перегрузки автотрансформатора(принимаем 1,4) [10];Максимальный рабочий ток на линии с шунтирующим реактором:I PMAX SНОМ ,3 UН,Результаты расчетов представлены в приложении Б.(6.4)7 ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИСогласно [1] оборудование подстанции выбирается по номинальномунапряжению, по максимальному длительному току присоединений, поотключающей способности стойкости к токам короткого замыкания, приработе в нормальном режиме и в режиме аварийных перегрузок .7.1 Выбор и проверка выключателейНа подстанции «Князе-Волконка» в настоящее время установленыэлегазовыевыключатели.Элегазовыйвыключатель–высоковольтныйвыключатель, в котором в качестве среды для гашения дуги используетсяэлегаз (шестифтористая сера, SF6).
Элегазовые выключатели на сегодняшнийдень являются одними из самых современных типов высоковольтныхвыключателей.Основные преимущества элегазовых выключателей:- быстродействие и пригодность для работы в любом цикле АПВ;- высокая отключающая способность при особо тяжѐлых условияхотключения (отключение неудалѐнных коротких замыканий и др.);- надѐжное отключение ѐмкостных токов холостых линий;- малый износ дугогасительных контактов;- лѐгкий 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 выключателейего паспортные параметры сравниваются с расчетными условиями работы.Выбору и проверке подлежат выключатели для всех распределительныхустройств и присоединений с учетом наиболее тяжелого режима их работы.Выбор выключателей производится по следующим параметрам:1) По напряжению:U НОМ.В U НОМ.РУ ,где UНОМВ– номинальное напряжение выключателя, кВ; UНОМ(7.1)РУ –рабочеенапряжение распределительного устройства, кВ.2) По длительно допустимому току:I НОМ.В I Р.МАХ ,(7.2)где I Н – номинальный ток выключателя, А; IР.МАХ – максимальный рабочий токприсоединения, где устанавливают выключатель, А.3) По номинальному периодическому току отключения:I НОМ.ОТКЛ I (3) ,К(7.3)где IНОМ.ОТКЛ – номинальный ток выключателя по каталогу, кА.Проверка выключателей производится по следующим параметрам:1) коммутационной способности.Наибольший пик тока включения:i ВКЛ.Д.
i УД. ,(7.4)где iвык – ток электродинамической стойкости, кА;2) термическая стойкость:I 2т t т Вк ,(7.5)где Вк – величина теплового импульса; Iнотк – номинальный ток отключениявыключателя, кА; I т – предельный ток термической стойкости (по каталогу),кА; t т – время прохождения тока термической стойкости (по каталогу), с.Величина теплового импульса, методика расчета принята из [8], кА2с: Вk I (кз3)2 t откл Tа ,(7.6)( 3)где I кз – начальное действующее значение периодической составляющей токатрехфазного короткого замыкания, кА; Т а – постоянная времени цепикороткого замыкания; t откл – время протекания тока короткого замыкания, с:t откл t защ t в ,(7.7)где t защ – время срабатывания основной защиты, с; t в – полное времяотключения выключателя, из паспортных данных на выключатель; Tа в цепяхнапряжения 1000 В с относительно малым активным сопротивлением среднеезначение Tа 0,05 с, вследствие чего длительность затухания апериодическойсоставляющей обычно составляет 0,1 – 0,2 с.3) возможность отключения полного тока короткого замыкания:i НА i at ,(7.