Курганов С. К. (1234776), страница 5
Текст из файла (страница 5)
; (2.57)
- уровень временных перенапряжений должен быть меньше максимального значения напряжения промышленной частоты выдерживаемого ОПН в течении времени t
, (2.58)
где
уровень квазистационарных перенапряжений (феррорезонансные перенапряжения, резонансное смещение нейтрали);
- поглощаемая ограничителем энергия не должна превосходить энергоемкость ОПН
; (2.59)
- ограничитель должен обеспечить необходимый защитный координационный интервал по грозовым воздействиям
, (2.60)
где
значение грозового испытательного импульса;
остающееся напряжение на ОПН при номинальном разрядном токе;
- ограничитель должен обеспечить защитный координационный интервал по внутренним перенапряжениям
, (2.61)
где
допустимый уровень внутренних перенапряжений;
остающееся напряжение на ОПН при коммутационном импульсе;
- ток короткого замыкания сети должен быть меньше тока взрывобезопасности ОПН, А
. (2.62)
Пример расчета приведем для защиты от перенапряжения ввода тяговой подстанции ОРУ-110 кВ.
Выбираем ограничитель перенапряжения типа ОПН-П1-110/77/20/4 III УХЛ1.
Произведем вычисления по формулам (2.57)–(2.62):
,
,
,
,
,
.
Для защиты ОРУ-110 кВ, КРУ-27,5 кВ от перенапряжений выбираем ОПН, согласно [17], результаты выбора сводим в таблицу В.10 (приложение В).
2.3 Выбор системы оперативного тока
На подстанциях напряжением 110 кВ (ПС-110 кВ) и выше должна применяться система оперативного постоянного ток (система ОПТ, СОПТ) напряжением 220 В
На ПС 110 кВ и выше систему ОПТ рекомендуется выполнять по одному из следующих вариантов:
- централизованная – две АБ для питания ППТ;
- децентрализованная – с установкой отдельных АБ, для питания ППТ одного или нескольких присоединений, расположенных в помещениях релейных щитов, приближенных к первичному оборудованию.
2.3.1 Выбор аккумуляторной батареи и зарядно-подзарядного агрегата
Батарея включается по упрощенной схеме без элементного коммутатора и работает в режиме постоянного подзаряда.
График нагрузки АБ в аварийном режиме (при отключенном зарядно-подзарядном устройстве) показан на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 – График нагрузки аккумуляторной батареи типа 2RG 400 фирмы Oldham в аварийном режиме
Максимальное напряжение на шинах оперативного постоянного тока
. (2.63)
Минимально допустимое напряжение на электромагните включения выключателей КРУ-6 кВ –
= 187 В, согласно [18] (определяющий параметр для определения емкости аккумуляторной батареи).
При включении наиболее мощного привода напряжение на шинах, питающих устройства релейной защиты и автоматики (РЗА) и телемеханики
, (2.64)
Произведем вычисления в соответствии с выражением (2.63)–(2.64), В
,
.
Эксплуатация аккумуляторов в батарее производится в режиме постоянного подзаряда. Температура аккумуляторного помещения плюс
.
Количество элементов в батарее, шт.
, (2.65)
где
номинальное напряжение элемента, В.
Напряжение постоянного подзаряда 2,30 В при температуре окружающей среды плюс
[18].
Конечное напряжение на элементе
, (2.66)
где
минимально допустимое напряжение на электромагните включения выключателей КРУ-6 кВ.
Приведенная емкость (к одному часу)
, (2.67)
где
принимаем по графику нагрузки (рисунок 2.4).
Емкость одного часа равна току на одном часу.
Коэффициент увеличения емкости батареи для обеспечения отдаваемой мощности (80%) в конце срока службы батареи:
. (2.68)
Расчетная емкость аккумуляторной батареи, Ач
. (2.69)
Приведенное время разряда, мин.
. (2.70)
Произведем вычисления в соответствии с выражениями (2.65)–(2.70)
,
,
,
,
,
.
Согласно [18],
= 1,75 (расчетная величина 1,74 В) при t =
, для времени разряда 60 минут (расчетная величина – 39,50 мин.), для тока 208 А (в таблице 1.2 [18] ток подзаряда равен 221 А) определим требуемый тип аккумуляторной батареи, а именно 2 RG 400.
Аккумуляторная батарея типа 2 RG 400, состоящая из 101 элемента, обеспечит напряжение на нагрузке в соответствии с заданными исходными данными. Данная батарея необслуживаемая герметичная, с рекомбинацией газа.
Расчетная мощность подзарядного агрегата, Вт
, (2.71)
где
напряжение заряда, В;
зарядный ток батареи, А.
Напряжение заряда зарядно-подзарядного агрегата, В
, (2.72)
где
полное число элементов батареи, шт.
Зарядный ток батареи, А
, (2.73)
где
емкость аккумуляторной батареи при температуре в аккумуляторной равной плюс
, согласно [18].
Произведем вычисления в соответствии с выражением (2.71)–(2.73)
,
,
.
Выбираем зарядно-подзарядный агрегат типа БСН ПТ-220-VI производства ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО».
2.3.2 Выбор трансформатора собственных нужд
Сведения по присоединенной мощности потребителей собственных нужд переменного тока сведены в таблицу В.11 (приложение В).
Расчетная мощность трансформатора собственных нужд, кВА
, (2.74)
, (2.75)
где
суммарная расчетная активная нагрузка, кВт;
суммарная расчетная реактивная нагрузка, кВт.
Расчетная активная нагрузка, кВт
, (2.76)
где
коэффициент использования установленной мощности.
Расчетная реактивная нагрузка, кВАр
, (2.77)
где
коэффициент мощности.
Произведем вычисления в соответствии с выражением (2.74)–(2.75). Расчетная мощность трансформатора собственных нужд, кВА:
,
.
На подстанции установлены два трансформатора собственных нужд типа ТМЖ-250/27,5 – один находится в работе, а другой в резерве. Согласно расчетам видно, что расчетная мощность трансформатора собственных нужд составляет 249,82 кВА и не превышает номинальной мощности установленных трансформаторов.
2.4 Выбор основных ячеек КРУ-6 кВ серии «Омега»
Описание ячейки КРУ-6 кВ серии «Омега»
Комплектные распределительные устройства серии «Омега» (КРУ «Омега») предназначены для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 и 60 Гц напряжением 6 – 10 кВ [4].
КРУ «Омега» применяются для комплектования трансформаторных подстанций (ТП) и распределительных пунктов (РП), особенно в условиях, требующих жесткого ограничения площади.
КРУ «Омега» компонуется из отдельных компактных ячеек, в каждой из которых располагается основное оборудование присоединения. Ячейки КРУ-6 кВ формируются в блоки КРУ-6 кВ, которые помещаются в модуль. Основные типы ячеек:
- шкаф выключателя ввода;
- шкаф фидера;
- шкаф секционного выключателя;
- шкаф секционного разъединителя;
- шкаф трансформатора напряжения;
- шкаф кабельного подключения.
В качестве основного коммутационного аппарата используется вакуумный выключатель SION производства SIEMENS.
Отличительными особенностями КРУ «Омега» являются:
- малые габариты и масса шкафов;
- гибкость при формировании различных схем распределительных устройств;
- высокая заводская готовность и удобство монтажа;
- высокая надежность;
- безопасность и удобство обслуживания;
- отсутствие необходимости ремонта в течение всего срока эксплуатации (25 лет).
КРУ «Омега» предназначены для работы внутри помещений при следующих условиях:
- высота над уровнем моря до 1000 м;
- верхнее рабочее (эффективное) значение температуры окружающего воздуха не выше плюс 45 °С;
- нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха не ниже минус 10 °С;
- тип атмосферы II по ГОСТ 15150-69.
По стойкости к взаимодействию внешних механических факторов КРУ «Омега» соответствует группе М13 по ГОСТ 17516.1-90.
Выбираем КРУ «Омега» 6 кВ согласно [3,16].
Параметры ячейки КРУ-6 кВ представлены в таблице Г.1 (приложение Г).
Выбор выключателей КРУ-6 кВ представлен в таблице Г.2 (приложение Г).
Выбор трансформаторов тока КРУ-6 кВ представлен в таблице Г.3 (приложение Г).
Выбор трансформаторов напряжения КРУ-6 кВ представлен в таблице Г.4 (приложение Г).
Выбор разъединителей КРУ-6 кВ представлен в таблице Г.5 (приложение Г).
Выбор ОПН КРУ-6 кВ представлен в таблице Г.6 (приложение Г).
Основное оборудование, выбранное для КРУ-6 кВ, сводим в таблицу Г.7 (приложение Г).
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОН ЗАЩИТ МОЛНИЕОТВОДОВ И РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
3.1 Определение зоны защиты молниеотводов
Методики выбора системы молниеотводов основаны на понятии зоны защиты, под которой подразумевается некоторое пространство в окрестности молниеотводов, внутри которого любое сооружение защищено от прорывов молнии с надежностью не ниже заданной. Наименьшую надежность защиты объект будет иметь, если его внешняя поверхность повторяет поверхность границы зоны защиты. При размещении объекта в глубине зоны надежность его защиты повышается [20].
Зона защиты двойного стержневого молниеотвода при расположении двух одинаковых молниеприемников на одном уровне и определенном расстоянии друг от друга показана на рисунке 3.1.
Очертания торцевых частей зоны определяются по расчетным формулам, используемым для построения зоны защиты одиночного молниеотвода. Первый метод предусматривает следующие обязательные условия: высота молниеотводов не должна превышать 60 м, молниеотвод рассматривается как двойной только при соотношении L/h меньше 5. Верхняя граница зоны защиты представляет собой дугу окружности радиуса R, соединяющую вершины молниеотводов и точку, расположенную на перпендикуляре, восстановленном из середины расстояния между молниеотводами на высоте ho.











