ВКР (1230055), страница 5
Текст из файла (страница 5)
В качестве источника постоянного тока предусматриваем установку двух аккумуляторных батарей, состоящей каждая из 120 двухвольтовых необслуживаемых элементов, щита постоянного тока (2 шт.) и четырех зарядно-выпрямительных устройств типа НРТ. Оборудование производства фирмы «Oldham».
При расчетах пользуемся СТО 56947007-29.120.40.093-2011.
8.1 Расчет нагрузок постоянного оперативного тока
Потребители постоянного тока можно разделить на три группы:
-
постоянно включенная нагрузка;
-
временная нагрузка;
-
кратковременная нагрузка.
Результаты расчета постоянно включенной нагрузки, согласно исходным данным, приведены в таблице 8.1.
Таблица 8.1 – Расчет постоянно включенной нагрузки
Наименование потребителей | Мощность нагрузке в нормальном режиме, Вт | Ток нагрузки в нормальном режиме, А | Максимальная мощность в режиме срабатывания, Вт | Максимальный ток в режиме срабатывания, А |
ШУ (шкафы в ОПУ) | 940 | 4,27 | 1440 | 6,55 |
Шкаф ПА | 1000 | 4,55 | 1000 | 4,55 |
ШУ ЗРУ-6 кВ | 553 | 2,51 | 787 | 3,58 |
ШУ ЗРУ-35 кВ | 42 | 0,19 | 72 | 0,33 |
Цепи сигнализации | 300 | 1,36 | 300 | 1,36 |
Итого: | 2835 | 12,88 | 3599 | 16,37 |
Временно включенная нагрузка (аварийное освещение) составляет 14,1 А.
Кратковременная нагрузка составляет 60 А.
Суммарная нагрузка в аварийном режиме составляет 90,47 А.
8.2 Выбор аккумуляторных батарей
Расчет емкости аккумуляторной батареи можно выполнить по разрядным таблицам для максимального значения тока нагрузки и эквивалентного времени аварийного режима
, час, в соответствии с формулой:
, (8.1)
где – ток потребляемый нагрузкой в нормальном режиме, А;
– температурный коэффициент емкости, зависящий от минимально возможной температуры в аккумуляторном помещении(при температуре 20°С принимается равным 1);
– время аварийного режима (2 часа), час;
– максимальный суммарный ток, А.
В соответствии с исходными данными, выбираем батарею ОР10, емкостью 244 А·ч.
Количество элементов в аккумуляторной батарее:
, (8.2)
где Umax=231 В – максимальное напряжение сети собственных нужд (постоянный ток), Uэлемента = 2,23 В – напряжение постоянного подзаряда.
элемента
В соответствии с исходными данными, аккумуляторная батарея состоит из 120 элементов, неиспользуемые 16 элементов не подключаются к зарядно-выпрямительному устройству и, во избежание выхода из строя, требуют периодической подзарядки в соответствии с требованиями изготовителя.
8.3 Расчет зарядно-выпрямительного устройства
Номинальный ток зарядно-выпрямительного устройства (ЗВУ) рассчитывается как сумма тока десятичасового разряда и тока нагрузки батареи в нормальном режиме:
, (8.3)
где I10 = 25,4 А – время десятичасового разряда батареи.
А.
Выбираем ЗВУ типа НРТ 40.220.ХЕТ с выходным током 40 А.
9 ВЫБОР КОМПЛЕКТНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Проект подстанции 110/35/6 кВ «Восточная» (г. Хабаровск) выполняется согласно СТО 56947007-29.240.10.028-2009.
Основное оборудование выбрано по номинальному напряжению, максимальному длительному току присоединений, по отключающей способности и стойкости к токам короткого замыкания.
Конструктивно подстанция 110/35/6 «Восточная» состоит из вновь запроектированного двухэтажного здания с размещенными в нем КРУЭ-110 кВ, КРУ-35 кВ, КРУ-6 кВ, силовых трансформаторов и общеподстанционного пункта управления.
Таблица 7.1 – Основное оборудование, устанавливаемое на подстанции
Наименование основного оборудования | Количество, шт. |
| 2 |
| 2 |
| 14 |
| 9 |
| 2 |
| 7 |
| 2 |
| 2 |
| 2 |
| 1 |
| 37 |
| 1 |
| 2 |
Подстанция размещается в районе, не попадающем в зону влияния промышленных и природных источников загрязнения. В соответствии с [12] изоляция оборудования и ошиновка приняты для II степени загрязнения атмосферы с удельно длиной пути утечки на ЗРУ-110 кВ и ЗРУ-35 кВ не менее 2,0 см/кВ.
Согласно исходным данным, в работе предусматриваем силовые кабели из сшитого полиэтилена, их применение определяется СТО 56947007-29.060.20.020-2009.
9.1 Комплектное распределительное устройство 110 кВ
Предусматриваем установку комплектного распределительного устройства с элегазовой изоляцией (КРУЭ) 110 кВ Siemens 80N8:
-
Номинальный ток – 2500 А;
-
Ток односекундной термической стойкости – 40 кА.
Состав КРУЭ:
-
Две ячейки кабельного ввода питающих линий от ПС «РЦ» до ПС «Восточная»;
-
Две ячейки кабельных отходящих линий на от ПС «Восточная» до ПС «Энергомаш»;
-
Две ячейки подключения силовых трансформаторов;
-
Ячейка секционного выключателя и секционного разъединителя
-
Блоки трансформаторов напряжения, устанавливаемых на каждой секции шин.
Присоединение КРУЭ-110 кВ до кабельных муфт выполняется кабелем из сшитого полиэтилена, далее присоединяется к линии сталеалюминиевым проводом.
9.2 Комплектное распределительное устройство 35 кВ
Распределительное устройство 35 кВ предусматривается комплектное типа КРУ СЭЩ-65 производства фирмы Электрощит Самара:
-
Номинальный ток ячеек – 1600 А
-
Ток термической стойкости – 25 кА.
-
Выкатные элементы расположены в нижней части ячейки.
Выключатели SIEMENS 3АН5-312-2.
Трансформаторы тока типа ТОЛ СЭЩ-35 (расшифровка: трансформатор тока, опорный, исполнение трансформатора с литой изоляцией, производства фирмы Самара Электрощит).
Трансформаторы напряжения типа НАЛИ СЭЩ-35 (расшифровка: трансформатор напряжения, антирезонансная, с литой изоляцией, для контроля изоляции, производства фирмы Самара Электрощит).
Ограничители перенапряжений – ОПНп-35/680/40,5-10 (расшифровка: ограничитель перенапряжения нелинейный, с полимерной изоляцией).
Состав КРУ-35 кВ:
-
Две ячейки кабельного ввода;
-
Две ячейки кабельных отходящих линий;
-
Ячейка секционного выключателя;
-
Ячейка секционного разъединителя;
-
Две ячейки трансформаторов напряжения.
9.3 Комплектное распределительное устройство 6 кВ
Распределительное устройство 35 кВ предусматривается комплектное типа КРУ СЭЩ-70 производства фирмы Электрощит Самара:
-
Номинальный ток сборных шин – 4000 А
-
Ток термической стойкости – 31,5 кА.
-
Выкатной элемент располагается в средней части ячейки.
Выключатели ABB VD4-25.
Трансформаторы тока на вводе и на секционном выключателе – ТШЛ СЭЩ-10-01 (расшифровка: трансформатор тока, шинный, исполнение трансформатора с литой изоляцией, производства фирмы Самара Электрощит).
Трансформаторы тока на отходящих линиях – ТОЛ СЭЩ-10-01.
Трансформаторы напряжения типа НАЛИ СЭЩ-6-1.
Ограничители перенапряжений – ОПНп-6/680/7,2.
Состав КРУ-6 кВ:
-
Ячейки кабельного ввода с выключателями (производства фирмы ABB) VD4-25/4000 – 2 шт;
-
Ячейки кабельных отходящих линий с выключателями (производства фирмы ABB) VD4-25/1250 – 29 шт.;
-
Ячейка секционного выключателя (фирма ABB) VD4-25/4000;
-
Ячейка секционного разъединителя;
-
Ячейки трансформаторов напряжения – 4 шт.
Установка шкафов двухрядная, две секции шин.
Все отходящие линии РУ 6 кВ – кабельные. Для вывода кабелей 6 кВ вдоль ячеек предусматриваем кабельные каналы. Кабель предусматриваем с изоляцией из сшитого полиэтилена.
10 ИЗОЛЯЦИЯ, ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ
10.1 Изоляция
Выбор изоляторов, изолирующих конструкций, ошиновки должна производиться по эффективной длине утечке в зависимости от степени загрязнения атмосферы, номинального напряжения и места расположения электроустановки.
Подстанция размещается в районе, не попадающем в зону влияния промышленных и природных источников загрязнения. В соответствии с [12] изоляция оборудования и ошиновка приняты для II степени загрязнения атмосферы с удельно длиной пути утечки на ЗРУ-110 кВ и ЗРУ-35 кВ не менее 2,0 см/кВ.
10.2 Защита от перенапряжений
Для заземления подстанции используются забитые сваи.
На подстанции для снижения входного сопротивления рабочего заземления закладные элементы, проложенные в полу, следует соединять между собой сваркой.
Внутренний контур заземления подключается к наружному в четырех местах по углам здания.
В соответствии с СТО 56947007-29.130.15.114-2012 и с соблюдением требований ПУЭ [12] защита здания подстанции, имеющего металлическую кровлю, стальные балки, колонны с непрерывными электрическими связями между ними, выполняется заземлением металлических элементов здания.
В качестве молниеприемника используется крыша.
Для молниезащиты здания подстанции 110/35/6 «Восточная» необходимо металлические элементы крыши здания присоединить к заземляющему контуру.
В качестве токоотводов следует использовать металлические и железобетонные конструкции зданий.
Необходимо обеспечить непрерывную электрическую связь между кровлей и заземляющим устройством.
Защита изоляции от волн перенапряжения на стороне 35 кВ и 6 кВ осуществляется ограничителями перенапряжения, расположенными в КРУ-35 кВ и КРУ-6 кВ. На стороне 110 кВ ограничители перенапряжения устанавливаются в КРУЭ-110 кВ, в помещениях силовых трансформаторов.
10.3 Электромагнитная совместимость
При проектировании объектов нового строительства ПС 110 кВ и выше должен быть выполнен комплекс мероприятий, обеспечивающий электромагнитную совместимость устройств РЗА, ПА, АСУ ТП и связи.
Для обеспечения электромагнитной совместимости и улучшения электромагнитной обстановки предусматривается:
-
Применение экранированных кабелей с заземлением экранов с двух сторон;
-
Прокладка всех вторичных кабельных цепей в кабельной канализации с большим эффектом экранизации – металлических коробах. Такие кабельные короба заземляют на обоих концах и в местах пересечения с другими металлоконструкциями;
-
Силовые кабели и контрольные кабели прокладывают либо в разных металлических коробах, либо на значительном расстоянии друг от друга;
-
Заземление свай здания подстанции;
-
Максимальное удаления источников магнитного поля (реакторы) от помещений с аппаратурой АСТУ;
-
Применение компоновки КРУ, уменьшающей токи по шинам;
-
Электромеханические устройства не устанавливают вблизи микропроцессорной аппаратуры;
-
Питание электромеханических устройств и микропроцессорной аппаратуры осуществлять от разных фидеров;
-
Заземление корпусов измерительных трансформаторов тока и напряжения, коммутирующих аппаратов, ограничителей перенапряжения и шкафов РЗА выполняется присоединением их кратчайшим путем к заземляющему устройству;
-
Выполнение сетки заземлителей с меньшим шагом, увеличив сечение заземлителей и заземляющих проводников;
-
В помещениях РУ с элегазовым оборудованием для обеспечения электромагнитной совместимости необходимо дополнительно проложить высокочастотную сетку, в качестве сетки может применяться арматура железобетонной конструкции пола;
-
Помещения, в которых находится микропроцессорная техника, должны иметь антистатические напольные покрытия. Стекание зарядов с покрытия в землю обеспечивается естественным заземлителем – контакта с железобетоном и цементной стяжкой).
Основные технические решения по электромагнитной совместимости приняты исходя из требований [12-15].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Целью выполнения выпускной квалификационной работы было проектирование подстанции 110/35/6 кВ «Восточная».
В качестве исходных данных были использованы: техническое задание на разработку проектной документации «Строительство ПС 110/35/6 кВ «Восточная» в г. Хабаровске» ОАО «ДРСК, технические требования на выполнение проектной и рабочей документации «Строительство ПС 110/35/6 кВ «Восточная» в г. Хабаровске», официальные письма ОАО «ДРСК» по вопросам проектирования ПС 110/35/6 «Восточная».