кучумов (1226921), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Для защиты РУ –110 кВ по [11] выбираем Разрядник вида ОПН – 110
Для РУ-35 кВ выбираем ОПНКС-35. Для РУ-10 кВ выбираем ОПНКС-10.
5.9 Выбор и проверка изоляторов
Гибкие шины ОРУ подстанции крепят на гирляндах подвесных изоляторов, количество которых зависит от их типов и класса напряжения электроустановки.
Для ОРУ-110 кВ выбраны полимерные изоляторы типа ЛК-70/110-АIV на номинальное напряжение 110 кВ, для ОРУ-35 кВ – ЛК-70/35-АIV.
Для ОРУ –110 кВ принимаются полимерные изоляторы типа ИОСПК-10-110/480-IV-УХЛ1, которые устанавливаются в два яруса – один над другим.
Выбор изоляторов производиться по условиям [5]:
- по номинальному напряжению
, (5.33)
110 кВ = 110 кВ
- по допустимой нагрузке
, (5.34)
где FРАСЧ – сила, действующая на изолятор, кН; FДОП – допустимая нагрузка на головку изолятора, кН.
Для проходных изоляторов дополнительно должно соблюдаться ещё одно условие
- по номинальному току
, (5.35)
Допустимая нагрузка на головку изолятора определяется по выражению
, (5.36)
Н
где FРАЗР- разрушающая нагрузка на изгиб, кН.
Сила, действующая на изолятор, определяется по формуле
, (5.37)
где l – длина пролёта между изоляторами, м; а – расстояние между полюсами, м.
Н
4,35 Н < 600 Н
Результаты выбора изоляторов сведены в таблицу 5.9
Таблица 5.9 – Выбор и проверка изоляторов
Наименова-ние РУ | Вид изолятора | Тип изолятора | UH UУСТ кВ | IH IP.max A | FДОП FРАСЧ Н | Длина пути утечки,мм |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
ОРУ-110кВ | Подвесные | ЛК-70/110-АIV | 110 110 | - | 4200 - | 2104 |
Опорно-стержневые | ИОСПК-10-110/480-АIV | 110 110 | - | 600 4,35 | 2400 | |
ОРУ-35 кВ | Подвесные | ЛК-70/35-АIV | 35 35 | - | 4200 - | 820 |
Опорно-стержневые | ИОС-35-500 | 35 35 | - | 3000 25,5 | - | |
ЗРУ-10 | Опорные | ОФ-10-375 | 10 10 | - | 2250 650 | - |
Проходные | П-10/1600-750 | 10 10 | 1600 1010 | 4500 208 | - |
5.10 Выбор аппаратуры высокочастотной связи
Выбор разъединителей производим, в соответствии с [35], по номинальному напряжению, по номинальному току, по электродинамической стойкости , по термической стойкости.
Производим выбор высокочастотных (ВЧ) заградителей.
Условия выбора:
= 110 кВ;
= 393,7 А;
= 43,842 кА;
= 489,217
.
По [11] выбираем к установке ВЧ заградитель типа ВЗ-630-0,5У1 со следующими номинальными данными:
- номинальное напряжение , кВ 110;
- номинальный ток , А 630;
- амплитудное значение предельного сквозного тока к.з.
, кА 80;
- предельный ток термической стойкости , кА 31,5;
- время прохождения тока термической стойкости , с 1.
Производим проверку условий.
По номинальному напряжению, кВ,:
110 кВ = 110 кВ.
По номинальному длительному току по, А.
630 А > 393,7 А.
По электродинамической стойкости, кА:
80 кА > 43,842 кА.
По термической стойкости:
.
Все условия выполняются, принимаем к установке заградитель типа ВЗ-630-0,5У1.
Выбор фильтра присоединения (ФП) производим исходя из следующих условий: соответствие выбранного ФП типу заданной линии; диапазон рабочих частот должен лежать в пределах полосы пропускания фильтра; вариант схемы фильтра должен соответствовать типу трансформатора, установленного на подстанции.
Условия выбора:
тип линии – ЛЭП-110 кВ;
диапазон рабочих частот – 100-136 кГц;
тип установленного трансформатора – Тр.
По [35] выбираем ФП типа ФПМ со следующими номинальными данными:
- емкость конденсатора связи, пФ 6400;
- полоса пропускания фильтра, кГц 36-255;
- вариант схемы Тр.;
- тип линии 110 кВ.
5.11 Выбор релейных защит и средств автоматики
Электроустановки должны быть оборудованы устройствами релейной защиты, предназначенными для:
- автоматического отключения повреждённого элемента от части электрической системы с помощью выключателей;
- реагировать на ненормальные режимы работы элементов электрической системы.
Устройства релейной защиты должны обеспечивать возможное время отключения короткого замыкания в целях сохранения бесперебойной работы неповреждённой части системы и ограничения области и степени повреждения элемента. На понижающих трансформаторах предусмотрены следующие защиты:
- Дифференциальная токовая защита, выполненная на реле типа ДЗТ-11
- Защита от внешних междуфазных коротких замыканий, выполненная тремя комплектами максимальной токовой защиты с комбинированным пуском по напряжению.
- Газовая защита от повреждений внутри бака трансформатора сопровождающихся выделением газа, и от понижения уровня масла. При слабом газообразовании и понижении уровня масла газовая защита действует на сигнал, при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла – на отключение.
- Для защиты контакторного устройства РПН с разрывом дуги в масле предусмотрена газовая защита ( струйное реле ) и реле давления. Газовая защита РПН действует на сигнал.
- Максимальная токовая защита от перегрузки ( установлена в одной фазе со всех трёх сторон ).
- Токовая отсечка от короткого замыкания на землю без выдержки времени.
На трансформаторах собственных нужд и линиях напряжением 10кВ предусмотрены двухступенчатые токовые защиты от междуфазных коротких замыканий и защита от коротких замыканий на землю ( МТЗ и ТО ).
На ВЛ напряжением 35кВ предусмотрены максимально токовая защита и токовая отсечка от междуфазных коротких замыканий и от коротких замыканий на землю.
На ВЛ напряжением 110кВ предусмотрены следующие защиты:
-
дистанционная защита от многофазных замыканий (трёхступенчатая);
-
токовая направленная защита нулевой последовательности (четырёхступенчатая);
-
высокочастотная блокировка (ВЧБ).
На подстанции предусмотрена следующая автоматика :
-
автоматическое повторное включение (АПВ) на выключателях напряжением 110 кВ однократного действия;
-
автоматическое включение резерва (АВР);
-
автоматическая частотная разгрузка (АЧР);
-
противоаварийное включение реактора (ПАР);
-
устройство резервирования при отказе отключения выключателя (УРОВ).
Исходя из типа подстанции с учетом типовых решений, а также в соответствии с приведенным в [11] рекомендациями выбираем все виды защит от аварийных и ненормальных режимов, для всех элементов подстанции. Результаты выбора защит сводим в таблицу 5.10
Таблица 5.10 – Защиты элементов подстанции
Тип защиты | Исполнение | Режим работы | Исполнительный элемент | |
1 | 2 | 3 | 4 | |
Питающая линия 110 кВ | ||||
ДЗ | Трехфазная трехступенчатая | Многофазное к.з. в ЛЭП – 110 кВ | Действует на масляный выключатель | |
ТО | Двухфазная | Резервирует первую ступень ДЗ при близких коротких замыканиях | Действует на масляный выключатель | |
ДЗТ | Трехфазная продольная три реле | Короткое замыкание в обмотках трансформатора и на его вводах | Отключение всех выключателей со стороны всех обмоток трансформатора | |
ГЗ | Отдельные реле на баке расширителя и в устройстве РПН | Витковые замыкания в трансформаторе | То же при бурном газовыделении | |
МТЗ на стороне 110 кВ | Трехфазная , три реле с пуском по напряжению | Внешние короткие замыкания всех видов в трансформаторе на шинах низкого и среднего напряжения, резервирует ДЗТ и ГЗ | Отключение выключателей со стороны всех обмоток трансформатора | |
МТЗ на стороне 35 кВ | Двухфазная, два реле с пуском по напряжению | Все КЗ на шинах 35 кВ, резервирует защиты присоединений шин 35 кВ | Выключатели вводов 35 кВ | |
Сборные шины 35 кВ | ||||
ТО | Двухфазная два реле | Обеспечивает селективное отключение секций шин, в сочетании с защитами потребителей | Выключатель шин 35 кВ | |
МТЗ | Двухфазная два реле | Многофазные короткие замыкания в линии до шин трансформатора | Выключатель фидера 35 кВ |
ДЗ - дистанционная защита;
ДЗТ - дифференциальная защита трансформатора;
ГЗ - газовая защита;
МТЗ - максимальная токовая защита;
ТО - токовая отсечка.
6 Проектирование распределительного устройства
Открытые (ОРУ) и закрытые (ЗРУ) распределительные устройства понизительных подстанций выполняются в соответствии с требованиями строительных, противопожарных, ведомственных норм и ПУЭ. К числу основных требований относятся обеспечение надежности работы, безопасности обслуживания, пожарной безопасности, экономичности.
6.1 Открытые распределительные устройств
Компоновка оборудования ОРУ проектируемой подстанции должна быть выполнена в соответствии с требованиями ПУЭ и рекомендациями типовых проектных разработок. План открытой части подстанции со спецификацией основного оборудования выполнен на листе формата А1 в масштабе 1: 100.
6.2 Закрытое распределительное устройство
Элементы закрытых распределительных устройств размещаются в здании подстанции, которое сооружается из унифицированных железобетонных конструкций или прокатных панелей. Для РУ-10 кВ используются комплектные распределительные устройства наружной установки (КРУН).
7 Молниезащита и заземление
7.1 Молниезащита подстанции
Ору подстанции должно быть надёжно защищено от попадания высоких потенциалов в результате грозовых разрядов молнии. Устройства молниезащиты подстанции должны практически полностью исключать такую возможность. Защита подстанции от прямых ударов молнии осуществляется с помощью отдельно стоящих стержневых молниеотводов [ 28 ].