ЗП Сиголаев А.Ю. (1232572), страница 3
Текст из файла (страница 3)
КРУ-10 кВ предоставляет собой одну систему сборных шин, разделенную на две секции 10 кВ, 1 секция подключена от ввода 10 кВ трансформатора Т1, 2 секция от ввода 10 кВ трансформатора Т2.
Ячейки КРУ-10 кВ скомплектованы маломаслеными выключателями с подвесными приводами ВМПЭ-10, трансформаторами тока типа ТПОЛ-10, ТПЛ-10, ТОЛ-10-i-II.
Секционирование сборных шин I и II секции 10 кВ выполнено двумя шкафами КРУ – шкафом с выключателем и шкафом с разъединяющими контактами (разъединителем). На секциях 10 кВ установлены измерительные трансформаторы напряжения типа ЗНОМ-35.
Для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений, применяются ограничители перенапряжений типа ОПНп-35/550/40,5 и разрядники вентильные РВС-35.
Сводный перечень основного оборудования установленного на ПС 35 кВ «Эгге» представлен в таблице 1.4.
Таблица 1.4 - Сводный перечень основного оборудования на ПС 35 кВ «Эгге»
| 1 | Тип распределительного устройства (конструктивное исполнение распределительных устройств (ОРУ, ЗРУ, КРУЭ) | ОРУ-35 кВ КРУ-10 кВ |
| 2 | Трансформаторы силовые | ТДНС-10000/35 У1 – 2 шт. |
| 3 | Высоковольтные выключатели | С-35М-630-10Б – 3 шт.; ВМПЭ-10 – 15 шт. |
| 4 | Разъединители | РНДЗ-1б-35/1000, ПР-1У – 7 шт.; РНДЗ-2-35/1000 У1 – 5 шт. |
| 5 | Трансформаторы напряжения | ЗНОМ 35 – 2 шт.; НАМИТ-10-УХЛ2 2 шт. |
| 6 | Трансформаторы тока | ТВ-35 У1 – 6 шт.; ТВТ-35 У2 – 2 шт.; ТПЛ 10, ТПОЛ-10, ТОЛ-10-i-II – 15 шт.; ТЗЛМ – 12 шт. |
| 7 | Разрядник вентильный | РВС-35-2 шт. |
| 8 | Ограничитель перенапряжения | ОПН-П1-35/40,5/10/2 – 4 шт. |
2 ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ
2.1 Проверка силовых трансформаторов
В настоящее время на ПС установлено два силовых масляных трансформатора марки ТДНС-10000/35. Произведем проверку данных силовых трансформаторов по нагрузке.
Согласно п. 35 [1] «Норм технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ» число трансформаторов, устанавливаемых на ПС, принимается, как правило, два. Они подключаются к разным секциям (системам) шин. В связи с эти примем на подстанции количество трансформаторов равное 2 (два).
Номинальная мощность каждого трансформатора двухтрансформаторной ПС, как правило, определяется аварийным режимом работы ПС: при установке двух трансформаторов их мощность выбирается такой, чтобы при выходе из работы одного из них оставшийся в работе трансформатор с допустимой аварийной перегрузкой мог обеспечить нормальное электроснабжение потребителей [2].
Номинальная мощность трансформатора SHOM кBА, в общем виде определяется из выражения (2.1):
(2.1)
где Smax – максимальная мощность потребителей подстанции, кВА; kI-II – коэффициент участия в нагрузке потребителей I и II категории, для подстанций с числом таких потребителей более 75% принимается равным 1; kпер – коэффициент допустимой аварийной перегрузки.
При аварийных режимах допускается перегрузка трансформаторов на 40 % во время максимума общей суточной нагрузки продолжительностью не более 6 ч в течение не более 5 суток. При этом коэффициент заполнения суточного графика нагрузки трансформаторов кнв условиях его перегрузки должен быть не более 0,75.
Коэффициент заполнения графика нагрузки определяется следующим отношением (2.2):
(2.2)
где Рс – среднесуточная мощность потребителей, кВт.
Так как kI-II меньше 1, а kпер больше 1, то их отношение kравно kI-II/kпер всегда меньше единицы и характеризует собой резервную мощность трансформатора, заложенную при выборе его номинальной мощности. Чем это отношение меньше, тем меньше будет резерв установленной мощности трансформатора и тем более эффективным будет использование трансформаторной мощности с учетом перегрузки.
При двухобмоточных трансформаторах с первичным напряжением 35 кВ и вторичными 10 кВ суммарная максимальная нагрузка первичной обмотки определяется по формуле (2.3):
Smax = Smax(10) , (2.3)
где Smax(10) – максимальная мощность на шинах 10 кВ.
Данные о суточных графиках нагрузки в дни контрольных замеров представлены в таблице 1.2 и 1.3.
Максимум полной мощности нагрузки наблюдается на зимнем графике и составляет 1,88 МВА. Тогда по формуле (2.3) определим мощность понижающего трансформатора, зная что Smax(10) = 1,88 МВА.
По графикам нагрузки необходимо дополнительно учесть резерв мощности трансформаторов на перспективу. Примерно увеличиваем прогнозируемое потребление электроэнергии в размере 10%.
Число и мощность трансформаторов следует выбирать исходя из технико-экономических расчетов и нормативных требований по резервированию, согласно которым на тяговых подстанциях следует предусматривать по два главных понижающих трансформатора. Мощность понизительного трансформатора рекомендуется определять исходя из условий аварийного режима из 3], кВ·А.
, (2.4)
где Smax – суммарная максимальная нагрузка первичной обмотки трансформатора, МВА; kав – коэффициент допустимой перегрузки трансформатора равен 1,4; n – количество трансформаторов равно 2.
, (2.5)
где Smax.т – максимальная мощность нагрузки трансформатора, МВА; 1,1 – коэффициент увеличения мощности в перспективе;
– коэффициент разновременности максимальных нагрузок потребителей.
Принимаем
=0,97.
Таким образом, силовые трансформаторы ТДНС-10000/35, в настоящий момент установленные на ПС удовлетворяют подключенной нагрузке и их
замена не требуется.
2.2 Расчет токов короткого замыкания на шинах ПС 35 кВ «Эгге»
Расчет токов короткого замыкания (КЗ) выполнен в соответствии с РД 153-34.0-20.257-98 «Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания к выбору электрооборудования» [4] и [5].
Расчет произведен в целях проверки соответствия основного оборудования распределительных устройств 35 кВ и 10 кВ расчетным токам КЗ, для данного вида работ применяется расчет для средних значений без учета регулирования.
Расчет токов КЗ на шинах 35 и 10 кВ ПС 35 кВ «Эгге» произведен исходя из значения тока трехфазного КЗ в максимальном режиме на шинах 35 кВ.
В постоянной работе всегда находится только один трансформатор. Второй трансформатор всегда находится в холодном резерве. Таким образом в расчете токов КЗ участвует только один трансформатор.
К шинам 35 кВ подключена ЛЭП протяженностью 2,20 км соединяющая ПС «Эгге» и строительную площадку новой ТЭЦ в г. Советская Гавань.
Расчетная схема сети и схема замещения на 2020 г представлена на рисунке 2.9.
Рисунок 2.9 – Схема расчетная и схема замещений для расчета токов.
2.2.1 Расчет токов короткого замыкания в точке К1
Воспользуемся приближенной методикой рассчета [2] для определения токов короткого замыкания (КЗ) и заменим действительные коэффициентытрансформации и номинальные напряжения элементов схемы замещения средними номинальными напряжениями. Ступень 35 кВ соответствует напряжению 37 кВ, ступень 10 кВ напряжению 10,5 кВ.
За базовую ступень напряжения выберем ступень
.
Вычислим сопротивление
по заданному току
при индуктивном сопротивлении от места подключения энергосистемы до точки КЗ
:
(2.6)
где
– среднее напряжение на шинах энергосистемы;
– заданный ток к.з., приведенный к напряжению
.
Таким образом:
.
Приведенное к напряжению шин 110 кВ индуктивное сопротивление системы бесконечной мощности:
(2.7)
где
– базовое напряжение выбранной ступени, кВ;
– среднее номинальное напряжение на шинах 110 кВ, кВ.
.
Ударный ток
в точке К1 определяется по формуле, кА:
(2.8)
где
– ударный коэффициент, для источника бесконечной мощности
(в сетях
кВ) [6].
Вычислим формулу (2.8):
2.2.2 Расчет токов короткого замыкания в точке К2
Паспортные характеристики трансформатора указаны в таблице 2.1
Таблица 2.1 - Каталожные данные трансформатора ТДНС-10000/35
| № п/п | Параметр | Обозначение и ед. изм. | Значение |
| 1 | Номинальная мощность трансформатора |
| 10 |
| 2 | Номинальное напряжение обмотки ВН |
| 35 |
| 3 | Номинальное напряжение обмотки НН |
| 10,5 |
| 4 | Напряжение короткого замыкания |
| 8 |
| 5 | Потери короткого замыкания |
| 65 |
Напряжение короткого замыкания,
, соответствует сопротивлению двухобмоточного трансформатора в относительных единицах при номинальных условиях, т.е.
. Активное сопротивление трансформатора сравнительно невелико, поэтому принимают
[5]. Тогда:
Ом.
Приведенное сопротивление трансформатора к базовому напряжению:













