ВКР (1232629), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Таблица 7.3 – Выбор трансформаторов напряжения
Наименование присоединения | Тип трансформатора напряжения | Uуст / Uн кВ | S2∑ / SНОМ. ВА | Класс точности |
РУ-110 кВ | VT-520 | 110 ≤ 126 | 24,5 ≤ 50,0 | 0,5/0,5S/10Р |
РУ-35 кВ | TJP7.1 | 35 ≤ 35 | 33,7 ≤ 100,0 | 0,5/0,5S/6Р |
РУ-6 кВ | ЗНОЛ-СЭЩ-6 | 6 ≤ 6 | 112,2 ≤ 150,0 | 0,5/0,5S/10Р |
8 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Аккумуляторные батареи являются резервным источником постоянного оперативного тока на ПС 35-750 кВ, на подстанциях напряжением 110 кВ. и выше должна применяться система оперативного постоянного тока (ОПТ) напряжением 220 В [16]. На подстанции «Судоверфь» применяем централизованную систему ОПТ – одна аккумуляторная батарея (АБ)подключается на шины постоянного тока для питания потребителей постоянного тока. Автоматические ЗВУ с параллельно подключенной аккумуляторной батареей образуют надежную систему для бесперебойного питания оборудования.
Для питания оперативных цепей на подстанции применим стационарные свинцово – кислотные герметичные необслуживаемые аккумуляторные батареи Oldham типа SBS15, эксплуатируемые в режиме постоянного подзаряда, обеспечивая всю нагрузку постоянного тока, и в циклическом режиме (разряд – заряд).
Проверка применимости выбранной аккумуляторной батареи произведем ниже согласно [6] и [7].
Потребители постоянного тока разделяют на три группы:
-
Постоянно включенная нагрузка;
-
Временная нагрузка;
-
Кратковременная ( толчковая ) нагрузка.
При выборе батареи исходят из аварийного режима работы электроустановки, когда к постоянной нагрузке батареи добавляются нагрузка аварийного освещения и других потребителей, переключаемых на питание от постоянного тока при исчезновении переменного напряжения. К постоянной нагрузке на подстанции относятся цепи управления, сигнализации, защиты, автоматики, телемеханики и блокировки безопасности. Принимаем нагрузки потребителей постоянного тока и сводим их в таблицу 8.1.
Таблица 8.1 – Потребители постоянного тока
Потребители постоянного тока | Максимальный ток, А |
Постоянно включенная нагрузка | |
Устройства управления и защиты | 8,5 |
Цепи сигнализации | 1,8 |
Цепи ЭМБ | 0,7 |
Итого | 11,0 |
Временная и кратковременная нагрузка | |
Устройства управления и защиты | 10,5 |
Цепи сигнализации | 3,5 |
Цепи ЭМБ | 1,7 |
Телемеханика | 1,5 |
Привода выключателей | 25 |
Итого | 42,2 |
Ток длительного разряда в аварийном режиме определим в соответствии с [14] по формуле, А:
, (8.1)
где Iпост – ток постоянной нагрузки рабочего режима, Iпост = 11,0 А; Iав – ток временной аварийной ( толчковой ) нагрузки, Iав = 42,2 А.
Ток кратковременного разряда в аварийном режиме определим в соответствии с [14] по формуле, А:
, (8.2)
где – ток, потребляемый наиболее мощным приводом выключателя, 10 А.
Расчётную ёмкость аккумуляторной батареи определим в соответствии с [14] по формуле, Ач:
, (8.3)
где tав– длительность разряда при аварии, в соответствии с [14] tав = 2 ч.
Произведём расчеты по формулам (8.1) – (8.3):
А,
А,
А·ч.
Определим ёмкость батареи через 2 часа, в соответствии с [14] по формуле:
, (8.4)
где Ct2– емкость через два часа, в соответствии с паспортными данными Ct2= 14,00 А·ч; N – число последовательно включенных элементов батареи;
Число последовательно включенных элементов батареи N, шт, определим по формуле:
, (8.5)
где U шв – напряжение на шинах щита постоянного тока, В, U ШВ =242 В; U пз – напряжение аккумулятора при подзаряде, в соответствии с [16] , В.
шт.
Принимаем N = 20 штук. Согласно формуле (8.4) получаем:
А·ч.
Ток разряда через два часа определим в соответствии с [14] по формуле:
, (8.6)
А.
При выборе аккумуляторной батареи должно выполняться условие:
Iкр.раз ≤ I2 , (8.7)
63,2 ≤ 140,0 А.
Данные расчеты показали что батарея из 20 свинцово – кислотных герметичных необслуживаемых аккумуляторных батарей Oldham power safe типа SBS15 удовлетворяет условиям проверки и может быть применена при проектировании.
Номинальный ток зарядного устройства рассчитывается как сумма тока 10-и часового разряда батареи и тока нагрузки в нормальном режиме и определяется по формуле, А:
, (8.8)
где – ток 10-ти часового заряда батареи, А.
А.
Для заряда применяют зарядно- выпрямительные устройства (ЗВУ) серии HPT. В качестве рабочего напряжения оперативных цепей применяют напряжение U=220 В.
В качестве зарядно – выпрямительного устройства выбираем агрегат типа HPT 25. 220 XE [17]. Максимальный выходной ток = 25 А, что удовлетворяет рассчитанным требованиям (25 > 18,9). Параметры представлены в таблице 8.2.
Таблица 8.2 – Технические характеристики HPT 25. 220 XE
Наименование параметра | Значение параметра |
Входное напряжение, В | 220/380 |
Отклонение входного напряжения, % | ±15 |
Частота, Гц | 47-63 |
Выходное напряжение, В | 220 |
Максимальный выходной ток , А | 25 |
Стабилизация напряжения, % | ±0,5 |
КПД при 50-100 % нагрузке, % | 93 |
9 МЕРОПРИЯТИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПОДСТАНЦИИ НА ВЕСЬ ПЕРИОД РЕКОНСТРУКЦИИ
Конкретный технологический процесс и последовательность выполнения операций по демонтажу существующего оборудования подстанции должны определяться в процессе разработки ППР, так как они зависят от места установки и степени готовности объекта.
ППР разрабатывается подрядчиком в соответствии с действующими нормативными документами. В проекте организации работ по демонтажу приводятся общие рекомендации по выполнению работ:
-
Отключение нагрузки со стороны 6кВ трансформатора Т1 и перевод на существующие источники питания (Т2);
-
Отключение Т1;
-
Демонтаж силового трансформатора Т1. Демонтаж фундаментов не выполняется.
-
Демонтаж всего оборудования относящегося к Т1: трансформаторов тока, трансформаторов напряжения, ограничителей перенапряжения, выключателей. Демонтаж фундаментов и металлоконструкций не выполняется.
После ввода в эксплуатацию трансформатора Т1 и соответствующего его установке оборудования выполняется отключение трансформатора Т2, перевод нагрузки на трансформатор Т1.
Работы по переводу нагрузки на трансформатор Т2 выполняются аналогично работам по переводу нагрузки на трансформатор Т1.
10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТОИМОСТИ РЕКОНСТРУКЦИИ ПОДСТАНЦИИ «СУДОВЕРФЬ»
По плану реконструкции на подстанции должно быть установлено современное оборудование. Это повлечет за собой снижение издержек на эксплуатацию основного оборудования подстанции.
Сводный сметный расчёт составлен в базовых ценах по состоянию на 01.01.2000 г. и пересчитан по итогу в текущие цены I квартала 2016 г. с использованием следующих индексов:
- на СМР - 5,50;
- на оборудование - 4,02;
- на прочие - 7,9.
Данные получены из приложения 2 к письму Минстроя РФ № 25374-ЮР/08 от 13.11.2014.
Реконструкция подстанции осуществляется в два этапа:
На первом этапе осуществляется приобретение нового оборудования РУ-110, 35, 6 кВ, силового трансформатора, а также оборудования ОПУ, связи и телемеханики. Строительно-монтажные работы на присоединениях 110 кВ, 35 и 6 кВ наладке нового оборудования.
Второй этап реконструкции включает приобретение силового трансформатора, ТСН, ШПТ. Строительно-монтажные работы по демонтажу старого оборудования РУ- 6 кВ и монтаж нового, а также монтаж ЩСН и ЩПТ.
Расчет стоимости сведен в таблице А.4
Общая сумма капитальных вложений первого этапа равна:
К1=108292460,00 руб.
Капитальные вложения второго этапа равны:
К2=27414610,00 руб.
11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ РЕКОНСТРУКЦИИ ПОДСТАНЦИИ «СУДОВЕРФЬ»
Экономический эффект от реализации проекта реконструкции подстанции состоит в продаже электроэнергии, определяемый по формуле:
; (10.1)
где Э – экономический эффект от продажи электроэнергии, млн. руб./год;
Рmax – максимальное потребление активной мощности равное 32,6 МВт;
Тmax – число часов использования максимума нагрузки в год по данным ОАО ДРСК Тmax =4300 ч; Ц – тариф на электроэнергию руб/МВтч. тариф на 2016 год Ц=2940,00 руб/МВтч.
С учетом увеличения тарифа на 5% эффект от продажи электроэнергии определиться как:
. (10.2)
Тогда для 1-ого года после ввода в работу всей подстанции эффект от продажи электроэнергии составит:
млн. руб.
Поступления от продажи электроэнергии по годам от реконструкции рассчитываются аналогично, результаты расчетов представлены в табл. 10.1.
Таблица 10.1 – поступления от продажи электроэнергии
показатель | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Поступление от продажи электроэнергии, млн. руб. | 170,03 | 178,50 | 187,43 | 196,80 | 206,64 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе производился расчет понизительной подстанции переменного тока напряжением 110/35/6 кВ «Судоверфь». В ходе расчета была произведена реконструкция понизительной подстанции с установкой нового высоковольтного оборудования. Произведен выбор схем главных электрических соединений. Выполнен расчет токов короткого замыкания. При расчете токов короткого замыкания и максимальных рабочих токов, были определены условия, необходимые для надежной работы выключателей, измерительных трансформаторов. Выполненные проверки для оборудования гарантируют стабильное электроснабжение потребителей, что является основной целью проектирования.
Для РУ-110 кВ выбрано современное КРУЭ-110, которое превосходит по многим параметрам стандартные ячейки с воздушной изоляцией, что уменьшает риск производственного травматизма и несчастных случаев. В РУ-6 кВ будут установлены современные ячейки КРУ-СЭЩ-61М предприятия «Самара-Электрощит», занимающего лидирующие позиции по поставке на российский рынок товара, занимающего первое место среди конкурентов по параметру «цена-качество». Данные ячейки активно внедряются в ОАО «ДРСК» и зарекомендовали себя с хорошей стороны: вакуумные выключатели с пружинным приводом, удобство обслуживания, микропроцессорная защита присоединений 6 и 35 кВ.