ДП (1226723), страница 4
Текст из файла (страница 4)
где уровень квазистационарных перенапряжений (феррорезонансные перенапряжения, резонансное смещение нейтрали);
- поглощаемая ограничителем энергия не должна превосходить энергоемкость ОПН
; (2.57)
- ограничитель должен обеспечить необходимый защитный координационный интервал по грозовым воздействиям
, (2.58)
где значение грозового испытательного импульса;
остающееся напряжение на ОПН при номинальном разрядном токе;
- ограничитель должен обеспечить защитный координационный интервал по внутренним перенапряжениям
, (2.59)
где допустимый уровень внутренних перенапряжений;
остающееся напряжение на ОПН при коммутационном импульсе;
- ток короткого замыкания сети должен быть меньше тока взрывобезопасности ОПН, А
. (2.60)
Пример расчета приведем для защиты от пренапряжения ввода тяговой подстанции ОРУ – 110 кВ.
Выбираем ограничитель перенапряжения типа ОПН-П1-110/77/20/4 III УХЛ1.
Произведем вычисления по формулам (2.55) – (2.60):
,
,
,
,
,
.
Для защиты ОРУ – 110кВ , КРУ – 27,5 кВ от перенапряжений выбираем ОПН, согласно [13], результаты выбора сводим в таблицу Б.11 (приложение Б).
-
Выбор системы оперативного тока
На подстанциях напряжением 110 кВ (ПС – 110 кВ) и выше должна применяться система оперативного постоянного ток (система ОПТ, СОПТ) напряжением 220 В. Система ОПТ должна интегрировать в единое целое:
- источники питания в виде аккумуляторных батарей (АБ) и зарядно-подзарядных устройств (ЗПУ), работающих в режиме постоянного подзаряда;
- приемно-распределительные щиты постоянного тока (ЩПТ) по числу АБ;
- потребители постоянного тока (ППТ), в том числе:
- устройства релейной защиты и автоматики;
- цепи управления высоковольтными аппаратами;
- устройства противоаварийной автоматики;
- АСУ ТП;
- устройство аварийного освещения;
- устройства связи (резерв);
- другие потребители.
- кабели вторичной коммутации.
На ПС – 110 кВ и выше систему ОПТ рекомендуется выполнять по одному из следующих вариантов:
- централизованная – две АБ для питания ППТ;
- децентрализованная – с установкой отдельных АБ, для питания ППТ одного или нескольких присоединений, расположенных в помещениях релейных щитов, приближенных к первичному оборудованию.
Организация питания постоянным оперативным током устройств РЗА и электромагнитов отключения выключателей должна обеспечивать:
- при аварийном отключении любого защитного аппарата или обесточении любой секции СОПТ, сохранение в работе хотя бы одного устройства РЗА от всех видов КЗ на защищаемом присоединении 110 кВ и выше и отключение любого выключателя 110 кВ и выше;
- отстройку от максимальной нагрузки и селективную работу защитных устройств СОПТ при КЗ в ее цепях;
- сохранение в работе без перезагрузки терминалов РЗА и ПА, подключенных к неповрежденным присоединениям ЩПТ.
-
Выбор аккумуляторной батареи и зарядно-подзарядного агрегата
Аккумуляторная батарея должна:
- быть закрытого исполнения;
- при работе в автономном режиме (при потере собственных нужд ПС) обеспечивать максимальные расчетные толчковые токи после 2-часового разряда током нагрузки. Допускается увеличение времени автономной работы АБ. Величина этого времени должна быть указано в техническом задании.
На ПС 110 кВ и выше рекомендуется применять АБ со сроком службы не менее 20 лет.
Зарядно-подзарядные агрегаты (ЗПА) должны выбираться совместно с АБ для обеспечения всех требований, предъявляемых изготовителями АБ к ЗПА, необходимых для поддержания заявленного срока службы АБ и надежной ее работы. При этом ЗПА должны обеспечивать:
- уравнительный заряд АБ в автоматическом режиме без превышения напряжения выше допустимого для всех ППТ;
- уровень пульсаций не более значений, допустимых по условиям работы ППТ;
- параллельную работу нескольких ЗПА на общую нагрузку или работу одного из ЗПА в режиме «горячего» резерва (отключение по любой причине одного из ЗПА не должно приводить к потере подзаряда АБ).
Система ОПТ должна иметь трех- или двухуровневую систему защиты:
- нижний уровень – защита цепей питания непосредственных потребителей (устройства РЗА, ПА, цепи управления выключателями и т.п.). Для нижнего уровня защиты рекомендуется применение автоматических выключателей;
- средний уровень – защита цепей, питающих шинки непосредственных потребителей;
- верхний уровень – защита шинок щита постоянного тока на вводе АБ.
Вариант двух уровневой защиты СОПТ возможен при децентрализованной системе оперативного постоянного тока.
Защитные аппараты, устанавливаемые в пределах каждого уровня системы ОПТ, должны быть однотипными.
Защита СОПТ должна:
- выполняться с использованием в качестве защитных аппаратов: автоматических выключателей, предохранителей. Конструктивное выполнение защитных аппаратов должно обеспечивать их безопасное обслуживание;
- обеспечивать селективность всех уровней во всем диапазоне токов короткого замыкания;
- время отключения КЗ в СОПТ должно определяться с учетом:
- при снижении напряжения на не поврежденных фидерах, питающих микропроцессорные терминалы, ниже напряжения перезагрузки этих терминалов время отключения КЗ должно быть менее допустимого времени перерыва питания терминалов;
- при снижении напряжения на не поврежденных фидерах, питающих микропроцессорные терминалы, выше напряжения перезагрузки этих терминалов время отключения КЗ должно определяться термической стойкостью соединительных проводов и кабелей;
- обеспечивать чувствительность к дуговым коротким замыканиям основной зоне и в зоне резервирования.
- обеспечивать резервирование защиты более низкого уровня защитами более высокого уровня;
На каждом ЩПТ должны быть предусмотрены устройства сигнализации и контроля, выполняющие следующие функции:
- регистрации аналоговых и дискретных сигналов аварийных событий в системе ОПТ;
- регистрации аналоговых величин нормального режима с дискретностью не более 1 сек;
- уровня пульсации выше заданной уставки;
- контроля АБ и зарядно подзарядных агрегатов;
- контроля сопротивления изоляции цепей оперативного тока;
- автоматизированного поиска замыканий на землю в сети постоянного тока;
- автоматического определения поврежденного (замыкание на землю) присоединения ЩПТ;
- контроля целостности всех предохранителей и аварийного отключения любого автоматического выключателя;
- генерирования «мигающего света» (при необходимости).
Батарея включается по упрощенной схеме без элементного коммутатора и работает в режиме постоянного подзаряда.
График нагрузки АБ в аварийном режиме (при отключенном зарядно – подзарядном устройстве) показан на рисунке 2.7.
Рисунок 2.7 – График нагрузки аккумуляторной батареи типа 2RG 400 фирмы Oldham в аварийном режиме
Максимальное напряжение на шинах оперативного постоянного тока
. (2.61)
Минимально допустимое напряжение на электромагните включения выключателей КРУ – 6 кВ – = 187 В, согласно [14] (определяющий параметр для определения емкости аккумуляторной батареи).
При включении наиболее мощного привода напряжение на шинах, питающих устройства релейной защиты и автоматики (РЗА) и телемеханики
, (2.62)
Произведем вычисления в соответствии с выражением (2.61) – (2.62), В
,
.
Эксплуатация аккумуляторов в батарее производится в режиме постоянного подзаряда. Температура аккумуляторного помещения .
Количество элементов в батарее, шт.
, (2.63)
где номинальное напряжение элемента, В.
Напряжение постоянного подзаряда 2,30 В при температуре окружающей среды [14].
Конечное напряжение на элементе
, (2.64)
где минимально допустимое напряжение на электромагните включения выключателей КРУ – 6 кВ.
Приведенная емкость (к одному часу)
, (2.65)
где принимаем по графику нагрузки (рисунок 2.7).
Емкость одного часа равна току на одном часу.
Коэффициент увеличения емкости батареи для обеспечения отдаваемой мощности (80%) в конце срока службы батареи:
. (2.66)
Расчетная емкость аккумуляторной батареи, Ач
. (2.67)
Приведенное время разряда, мин.
. (2.68)
Произведем вычисления в соответствии с выражениями (2.63) – (2.68)
,
,
,
,
,
.
Согласно [14], = 1,75 (расчетная величина 1,74 В) при t =
, для времени разряда 60 минут (расчетная величина – 39,50 мин.), для тока 208 А (в таблице 1.2 ток подзаряда равен 221 А) определим требуемый тип аккумуляторной батареи, а именно 2 RG 400.
Аккумуляторная батарея типа 2 RG 400, состоящая из 101 элемента, обеспечит напряжение на нагрузке в соответствии с заданными исходными данными. Данная батарея необслуживаемая герметичная, с рекомбинацией газа.
Расчетная мощность подзарядного агрегата, Вт
, (2.69)
где напряжение заряда, В;
зарядный ток батареи, А.
Напряжение заряда зарядно – подзарядного агрегата, В
, (2.70)
где полное число элементов батареи, шт.
Зарядный ток батареи, А
, (2.71)
где емкость аккумуляторной батареи, при температуре в аккумуляторной равной
, согласно [14].
Произведем вычисления в соответствии с выражением (2.69) – (2.71)
,
,