Пояснит. записка ПС Западная (1232183), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Токоограничивающий реактор предназначен для последовательного включения в электрические сети с целью ограничения токов короткого замыкания и сохранения уровня напряжения в электроустановках в случае короткого замыкания. Короткие замыкания сопровождаются появлением значительных токов, снижением напряжения в узлах сети и сбросом активной нагрузки генераторов электростанций. С учетом этого к токоограничивающим устройствам (ТОУ) предъявляются следующие общие требования:
- ограничить значения токов КЗ;
- поддержать на возможно более высоком уровне напряжение в узлах сети;
- уменьшить по возможности сброс активной нагрузки с генераторов электростанций;
- не оказывать существенного влияния на нормальный режим работы сети;
- обеспечить в аварийном режиме условия, необходимые для действия релейной защиты сети;
- не вносить существенных нелинейных искажений в параметры режима сети, особенно при нормальном режиме ее работы;
- иметь стабильные характеристики при изменении схемы сети.
Реакторы выбирают по номинальным напряжению, току и индуктивному сопротивлению.
Номинальное напряжение выбирают в соответствии с номинальным напряжением установки. При этом предполагается, что реакторы должны длительно выдерживать максимальные рабочие напряжения, которые могут иметь место в процессе эксплуатации.
По заданию на проектирование в связи с увеличением нагрузки необходимо заменить существующие токоограничивающие реакторы РБ-6 -1000 А на новые, с характеристиками- 6кВ, 3000А, Хр=0,25 Ом.
Выбираем по данным характеристикам сухой токоограничивающий с естественным воздушным охлаждением реактор РТОС 10(6) – 3200-0,25 У1(З)
Таблица 5.4 – Технические характеристики реактора
Из таблицы 5.4 видно, что условия выполняются, следовательно, принимаем к установке реактор РТОС 10(6) – 3200-0,25 У1(З)
5.5 Выбор ограничителей перенапряжения 110 кВ
ОПН-110 предназначены для защиты электрооборудования подстанций и воздушных линий электропередачи от грозовых и коммутационных перенапряжений в сетях класса напряжения 35 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью и 110 кВ или 220 кВ с эффективно заземленной нейтралью.
Преимущества металлооксидных ограничителей перенапряжений, это отсутствие сопровождающего тока после затухания волны перенапряжения, непрерывное подключение к защищаемой сети, способность поглощать большие энергии. Поскольку ОПН не имеют искровых промежутков, блоки резисторов в них подвергаются постоянному воздействию напряжения сети. В нормальных эксплуатационных условиях на емкостной ток накладывается очень небольшая активная составляющая несинусоидальной формы. Эта активная составляющая создает потери в ОПН, так что в итоге температура ОПН незначительно повышается относительно температуры окружающего воздуха.
Когда напряжение повышается, ток в резисторах и потери быстро растут. Однако, благодаря своей массе, ОПН не разрушается мгновенно, а только нагревается до определенной степени. Если перенапряжение кратковременно, ОПН не будет поврежден.
ОПН обладают дополнительным набором привлекательных характеристик благодаря применению металлооксидных резисторов с нестареющими характеристиками в сочетании с применением уникальной технологии сборки в полимерный корпус:
– необслуживаемость на протяжении всего срока службы
– неограниченный коммутационный ресурс
– глубокий уровень ограничения перенапряжений
– широкий номенклатурный ряд рабочих напряжений.
– стабильность нестареющих характеристик
– взрывобезопасность и сейсмостойкость
– высокая надежность в эксплуатации
– стойкость к атмосферным загрязнениям
– удобство встраивания в распределительные устройства
– малые вес и габариты
При эксплуатации ОПН не требуется применение счетчика срабатывания, в следствие неограниченного коммутационного ресурса.
Выбор ОПН 110 кВ производим в соответствии с
«Методическими указаниями по применению ограничителей в электрических сетях 110–750 кВ» [10].
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение ОПН должно быть не ниже наибольшего рабочего напряжения сети, нормируемого
по ГОСТ 721 [2] и [7].
Для сети 110 кВ:
Ближайшее значение по каталогу –
кВ.
При установке ОПН в сетях с частично разземлёнными нейтралями трансформаторов ограничитель должен иметь класс энергоёмкости не ниже 4,0–4,5 кДж/кВ. ОПНП–110/800/77–10–III–УХЛ1 соответствует классу энергоемкости 4,63 кДж/кВ.
Выбор ОПН в квазиустановившихся режимах:
Квазиустановившийся режим это - относительно медленно меняющийся режим, который в любой момент времени имеет одни и те же параметры во всех узлах электрической сети. это длительный процесс и это неоднократно повторяющийся режим
Квазиустановившиеся (квазистационарные) перенапряжения — перенапряжения, возникающие после окончания переходного процесса при коммутации элементов сети и существующие до тех пор, пока не будут устранены специальными мерами или самоустранены.
Для ОПН, устанавливаемого на трансформатор с эффективно заземленной нейтралью, квазиустановившееся перенапряжение является расчетным на неповрежденных фазах при несимметричном КЗ.
Найдем значение этого напряжения:
Для выбранного ОПН допустимое повышение напряжения, на нагретом до 60ºС, после воздействия двух импульсов тока пропускной способности - 105 кВ. Средняя длительность квазиустановившихся перенапряжений в режимах отключения однофазного КЗ составляет 4,0 секунды.
- Выбор номинального напряжения ОПН
Наибольшему значению квазиустановившихся перенапряжений в точке установки ОПН
кВ соответствует длительность
с. По зависимости «допустимое повышение напряжения – время» для случая с «предварительным нагружением энергией» для полученной длительности определяем
с.
Определяем достаточность выбранного длительно допустимого рабочего напряжения:
У выбранного ОПН значение длительно допустимого рабочего напряжения
кВ выше полученного значения, значит изменений в выборе ОПН не требуется. Номинальное значение напряжения ОПНП–110/800/77–10–III–УХЛ1 составляет 94 кВ.
Определение защитного уровня ОПН при коммутационных перенапряжениях:
Величина коммутационных перенапряжений определяет значение остающегося напряжения (
) на ОПН, которое должно быть при расчётном токе не менее, чем на 15–20 % ниже испытательного напряжения (
) коммутационным импульсом защищаемого оборудования, то есть должно выполняться условие:
Для оборудования 110–220 кВ нормируется одноминутное испытательное напряжение частоты 50 Гц.
кВ. Выдерживаемый уровень коммутационных напряжений определяется как:
Выбор ОПН по условиям обеспечения взрывобезопасности:
Значение тока срабатывания противовзрывного устройства до 40 кА, должно быть на 15–20 % больше значения тока (однофазного или трёхфазного) КЗ, определённого для данного РУ. Для ОПН со значением тока срабатывания свыше 40кА введение коэффициента запаса не требуется. Ток взрывобезопасности ОПНП–110/800/77–10–III–УХЛ1 равен 65 кА
в течении 0,2 с.
Ток трёхфазного КЗ из данных ОАО «ДРСК» филиал Приморские электрические сети приложение (В) для ОРУ–110 кВ составляет 10,9 кА, что меньше тока взрывобезопасности выбранного ОПН.
Выбор длины пути утечки ОПН:
Удельная длина пути утечки для ОПН должна быть более чем на 20 % выше, чем для остального оборудования ПС. Согласно ГОСТ 9920-86[11] для основного оборудования выбирается длина пути утечки 2–2,5 см/кВ.
Для выбранного ОПН удельная длина пути утечки составляет 3,4 см/кВ.
Выбор ОПН по механическим характеристикам:
Ограничители опорного исполнения категории размещения 1 должны выдерживать механические нагрузки: – от ветра со скоростью 30 м/с; – от ветра со скоростью 15 м/с при гололёде с толщиной стенки льда 20 мм; – от тяжения проводов в горизонтальном направлении не менее 500 Н.
Для ОПНП–110/800/77–10–III–УХЛ1 данные требования выдерживаются.
5.6 Выбор ограничителей перенапряжений 110 кВ (нейтраль силового трансформатора)
Выбор ОПН для установки в нейтрали трансформатора производится аналогичным образом за исключением того, что в нормальном режиме напряжение в нейтрали близко к нулю. А за квазистатический режим принимается несимметричное КЗ, при котором напряжение в нейтрали может повышаться до фазного и будет равно:
















