Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

1.РАЗРАБОТКА СХЕМ ГЛАВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

1. Разработка схемы РУ-220 кВ

Для схем главных электрических соединений трансформаторных подстанций существуют определенные требования [1].

Схема должна обеспечивать надежное питание присоединенных потребителей в нормальном, ремонтном и послеаварийном режиме в соответствии с категориями нагрузки по надежности электроснабжения с учетом наличия или отсутствия независимых резервных источников питания;

Схема должна обеспечивать надежность транзита мощности через ПС в нормальном, ремонтном и послеаварийном режиме в соответствии с его значением для рассматриваемого участка сети;

Схема должна быть по возможности простой, наглядной, экономичной и обеспечивать возможность восстановления питания потребителей в послеаварийной ситуации средствами автоматики без вмешательства персонала;

Схема должна допускать поэтапное развитие РУ с переходом от одного этапа к другому, без значительных работ по реконструкции и перерывов в питании потребителей;

Число одновременно срабатывающих выключателей в пределах одного РУ должно быть не более двух при повреждении линии и не более четырех при повреждении трансформатора.

Разрабатываемая тяговая подстанция будет включена в рассечку линии Л-279 Ургал-Сулук напряжением 220 кВ и длиной 73 км. Для таких проходных подстанций применяются мостиковые схемы РУ-220 кВ. Питающая одноцепная линия Л-279 «Ургал – Сулук» является частью одноцепной линии ПС Ургал – ПС Старт. В нормальных условиях через шины проектируемой подстанции будет получать питание трансформаторная транзитная подстанция ПС «Сулук». Как следствие, при повреждениях должны отключаться трансформаторы на подстанциях, при сохранении транзита мощности по ВЛ-220 кВ. В таких условиях, предпочтительной является схема для РУ-220 кВ 5АН «мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов [1]. При данной схеме РУ-220 кВ, повреждение трансформатора или за ним, приведет к отключению выключателя ввода 220 кВ трансформатора. Транзит мощности по ВЛ-220 будет сохранен. При необходимости вывода в ремонт секционного выключателя транзит будет осуществляться по ремонтной перемычке со стороны трансформаторов. Схема главных электрических соединений приведена на схеме Д 190401 022 001.

1.2 Разработка схемы РУ-27.5 кВ

РУ-27.5 кВ предназначено для электроснабжения тяговых потребителей и обеспечения собственных нужд подстанции. Для питания тяговых потребителей используются ячейки с однополюсными выключателями фидеров контактной сети. Для подключения трансформаторов собственных нужд используются ячейки с двухполюсными выключателями, для питания фидеров ДПР так же используют двухполюсные выключатели. В данном проекте для комплектации РУ-27.5 предполагается использовать модульную компоновку, при которой отдельные модульные сооружения комплектуются необходимым набором высоковольтного оборудования в заводских условиях и на месте строительства производится соединение блоков в единое РУ. Согласно документации завода производителя [5], для компоновки РУ-27.5 кВ используется функциональные блоки, модули и ячейки КРУ-27.5 кВ. предназначенные для приема и распределения электрической энергии переменного тока промышленной частоты напряжением 27,5 кВ на тяговых подстанциях переменного тока железных дорог.

Из ячеек КРУ-27,5 кВ формируются функциональные блоки. Из блоков КРУ-27,5 кВ формируются КРУ-27,5 кВ внутренней и наружной установки. (Блоки КРУ-27,5 кВ по специальному заказу могут быть сформированы на базе других серий ячеек 27,5 кВ).

При наружной установке КРУ-27,5 кВ блоки КРУ-27,5 кВ устанавливаются в модули КРУ-27,5 кВ. Модуль КРУ-27,5 кВ представляет собой корпус с установленным в заводских условиях блоком КРУ-27,5 кВ и технологическими системами.

Основные типы ячеек КРУ-27,5 кВ:

− ячейка двухполюсного выключателя ввода – для соединения тяговой обмотки трансформатора с шинами КРУ-27.5 кВ;

− ячейка однополюсного выключателя питающей линии тяговой сети – для соединения питающей линии тяговой сети с главной шиной КРУ-27.5 кВ;

− ячейка однополюсного запасного выключателя − для соединения главной

шины КРУ-27.5 кВ с запасной шиной;

− ячейка выключателя линии электропередачи ДПР − для соединения линии электропередачи ДПР с шинами КРУ-27.5 кВ;

− ячейка двух однофазных трансформаторов напряжения − для размещения измерительных трансформаторов напряжения, осуществляющих контроль напряжения сборных шин КРУ-27,5 кВ и установки защитных ОПН;

− ячейка двухполюсных секционных разъединителей − для соединения между собой секций шин;

− ячейка запасного выключателя и секционных разъединителей − для соединения главной шины КРУ-27,54 кВ с запасной шиной и для соединения между собой секций шин;

− ячейка выключателя ТСН − для соединения обмотки высшего напряжения трансформатора собственных нужд подстанции, с главными шинами КРУ-27,5 кВ.

КРУ-27,5 кВ серии "1С-27,5" разрешены к применению ОАО "РЖД" (№ ЦЭт-2/37 от 30.08.2011 г.). Блоки КРУ-27,5 кВ разрешены к применению ОАО "РЖД" (№ЦЭт-2/42 от 02.09.2011 г.). Модули КРУ-27,5 кВ разрешены к применению ОАО "РЖД" (№ЦЭт-2/33 от 30.08.2011 г.)

По условиям надежности электроснабжения тяговых потребителей, распределительные устройств 27.5 кВ на тяговых подстанциях переменного тока выполняются, как правило, с одинарной, секционированной двумя разъединителями рабочей системой шин и обходной (запасной) шиной [2]. Вводы 27.5 кВ подают напряжение от тяговых трансформаторов на 1-ю и 2-ю секции сборных шин. За линейными разъединителями фидеров КС к фидеру присоединяется обходной разъединитель. С помощью обходного разъединителя питаемый участок контактной сети соединяется с обходной (запасной) шиной. С помощью этого разъединителя, обходной шины и схемы запасного выключателя возможно, при необходимости не прерывая питания КС, вывести из работы любой фидерный выключатель. На время работы выведенный из работы выключатель заменяется запасным выключателем. В схеме РУ 27.5 кВ предусмотрено двойное секционирование[2] рабочих шин фаз а и b разъединителем. Это обеспечивает возможность ремонта и осмотра любой секции РУ 27.5 и любого из разъединителей со стороны отключенной секции шин. Обходная шина содержит два шинных разъединителя. Один из них соединяет запасной выключатель с шиной фазы a, другой с шиной фазы b. При одновременном включении шинных разъединителей произойдет КЗ и для исключения данной ситуации предусмотрена блокировка от одновременного включения шинных разъединителей обходной шины. Нетяговые линейные потребители железнодорожного транспорта получают питание по фидерам ДПР системы «два провода – рельс». Выключатели фидеров ДПР не могут быть заменены запасным выключателем, и их резервирование осуществляется от шин соседних подстанций. Трансформаторы собственных нужд подключаются к шинам 27.5 кВ с помощью двухполюсного выключателя.

1.3 Разработка схемы РУ-10 кВ

На тяговых подстанциях переменного тока напряжение 10 кВ применяется для питания районных промышленных и коммунальных потребителей

На стороне питающего напряжения 10 кВ подстанции, как правило, используют одинарную, секционированную выключателем систему шин. Эта схема РУ используется при количестве присоединений не более 20 шт. [2]. По исходным данным в РУ-10 кВ задано 8 фидеров РН. Общее количество присоединений – 13 шт. Принимаем для РУ-10 кВ рассмотренную систему шин. РУ реализуется с помощью стандартных ячеек КРУ или КРУН и подробности схемы РУ определяются типом используемых ячеек, их схемами главных электрических соединений. Секционный выключатель позволяет при повреждении на секции шин или при отказе выключателя, какого либо присоединения, отключить поврежденную секцию и оставить в работе неповрежденную. Контроль напряжения на секциях шин и питание цепей автоматики осуществляется от трансформаторов напряжения, раздельно по каждой секции. Схема соединения вторичных обмоток ТН должна соответствовать типу применяемых ТН и обеспечивать действие защит при однофазных замыканиях на «землю». Для этого дополнительная вторичная обмотка ТН соединяется в схему «разомкнутый треугольник».

2.ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ТОКОВЕДУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ

Нормами [18] предусматривается строительство закрытых распределительных устройств 35-220 кВ в районах:

- Требующих установки оборудования исполнения ХЛ при отсутствии такого исполнения;

- С сильными снегозаносами и снегопадами, а также в особо суровых климатических условиях и при стесненных площадках при соответствующем технико-экономическом обосновании.

Район строительства проектируемой подстанции относится к району Крайнего Севера, минимальная температура района, составляет минус 57 °С. В проекте предусматривается размещение РУ-27.5, РУ-10 кВ в модульных зданиях, с установленным и смонтированным в заводских условиях, оборудованием. Высокая степень заводской готовности подразумевает значительное сокращение времени и стоимости строительно-монтажных и пуско-наладочных работ в РУ среднего и низшего напряжения. Стоимость подстанции будет снижена и за счет отсутствия капитального здания ТП. РУ-220 предлагается выполнить открытого типа, с применением современного высоковольтного оборудования и жесткой ошиновки.

Согласно [4], электрооборудование выбирается по параметрам продолжительных режимов и проверяется по параметрам кратковременных режимов, определяющим из которых является режим короткого замыкания. По режиму КЗ электрооборудование проверяется на электродинамическую и термическую стойкость, а коммутационные аппараты – также на коммутационную способность.

Расчетным видом короткого замыкания при проверке на электродинамическую стойкость аппаратов и жестких проводников, относящимся к ним опорным конструкциям, является трехфазное короткое замыкание. При проверке на термическую стойкость проводников и аппаратов расчетным видом является трехфазное КЗ. При проверке аппаратов на коммутационную способность, расчетным видом может быть однофазное или трехфазное КЗ, в зависимости от того, при каком КЗ ток имеет наибольшее значение.

1. Расчет токов короткого замыкания

Определяем величину токов трехфазных КЗ для контрольных точек.

Для чего на основании схемы внешнего электроснабжения, исходных данных и принятой схемы главных электрических соединений подстанции составляется расчетная схема (рис.1.1), а по ней схема замещения (рис.1.2) проектируемой подстанции.

Расчет токов короткого замыкания выполним в следующей последовательности [4]:

1. Составляем расчетную схему цепи КЗ

2. По расчетной схеме составляем электрическую схему замещения.

3. Преобразуем схему замещения к простому виду.

4. Вычисляем токи КЗ для характерных точек проектируемой подстанции.

2.1.1 Расчетная схема цепи короткого замыкания

По исходным данным (приложение А) задана мощность КЗ на шинах питающего напряжения 230 кВ в максимальном режиме. Сопротивление энергосистемы будем определять по мощности КЗ на шинах подстанции. Данные тяговых трансформаторов по [11] согласно заданию.

Рисунок 1.1 – Расчетная схема КЗ

2.1.2 Схема замещения цепи короткого замыкания

Рассчитаем сопротивления элементов цепи в именованных единицах. Сопротивления элементов рассчитываем по [4]. Составляем эквивалентную схему замещения для расчета трехфазного КЗ, рис 1.2.

Рисунок 1.2 – Эквивалентная схема

замещения расчета тока КЗ

Сопротивление системы, Ом:

(2.1)

где – напряжение в системе , кВ; – мощность КЗ энергосистемы, МВА.

Ом.

Сопротивление обмотки ВН трансформатора[4], Ом:

(2.2)

Характеристики

Список файлов ВКР