Разработка главной схемы подстанции

3.1 Разработка структурной схемы подстанции

Данная подстанция является двухтрансформаторной, тупиковой; питание осуществляется по двухцепной ВЛ; район, в котором сооружается ПС, имеет степень загрязнения атмосферы – I и имеет ограничения по площади, поэтому выбираем сдвоенный блок линия-трансформатор без ремонтной перемычки (Схема 110-ЗН).

Так как есть ограничения на площадь, то на стороне ВН устанавливаем КРУЭ PASS M0. Комплектные распределительные устройства с элегазовой изоляцией имеют следующие достоинства:

· уменьшение требуемой площади;

· полная пожаро- и взрывобезопасность;

· увеличение межремонтных периодов;

· полная автоматизация обслуживания;

· биологическая безопасность для окружающей среды.

Силовые трансформаторы типа ТДН-10000/110 с устройством регулирования напряжения под нагрузкой (пределы регулирования 9×1,78%), имеют естественное масляное охлаждение с принудительной циркуляцией воздуха, устанавливаются открыто.

На стороне НН устанавливаем КРУ в модульном здании, выполненное на основе шкафов СЭЩ-63. Модульное здание, в котором размещается комплектное распределительное устройство КРУ СЭЩ-63, состоит из отдельных транспортабельных блоков, монтируемых в здание на месте монтажа подстанции. В модульном здании предусмотрено освещение с помощью настенных и потолочных светильников, вентиляция, охранная сигнализация, система пожарооповещения.

Распределительное устройство низшего напряжения выполняем по схеме с одной системой сборных шин, секционированной выключателем. В нормальном режиме работы секционный выключатель отключен. При отключении одного из трансформаторов, включится секционный выключатель, и потребители обеих секций сборных шин будут получать питание от трансформатора, оставшегося в работе. Это обеспечит бесперебойное электроснабжение потребителей I и II категории.

Для надёжного бесперебойного электроснабжения используется резерв на стороне НН, составляющий 18%. В случае повреждения силового трансформатора питание потребителей осуществляется от близлежащей подстанции через кабельные линии. В перспективе развития ПС на время ремонта повреждённого трансформатора или его замены часть малоответственных потребителей III категории могут быть переведены из нормального режима работы в послеаварийный. Нагрузка группы малоответственных потребителей составляет 65% нагрузки потребителей III категории.

Рисунок 3.1 Структурная схема ПС

3.2 Разработка схемы высшего напряжения

КРУЭ комплектуется на основе элегазовых ячеек PASS M0.

Согласно компоновке, ячейки PASS M0 включают следующее оборудование:

· силовой выключатель с трёхполюсным пружинным приводом;

· трансформаторы тока;

· разъединитель-заземлитель с трёхполюсным двигательным приводом;

· вводы.

Выключатель ячейки PASS М0 LTB-D имеет одну дугогасительную камеру, действующую на основе принципа автодутья (самопогашения дуги). Для отключения тока короткого замыкания используется энергия самой дуги, за счет чего мощность, потребляемая от приводного механизма, составляет примерно 50% мощности, потребляемой традиционными выключателями. Выключатель управляется пружинным приводом.

Трехполюсный комбинированный разъединитель-заземлитель выполнен с круговым движением контакта. Подвижный контакт может иметь либо три фиксированных положения: подключен к сборной шине ячейки, отключен и заземлен, либо два – подключен к сборной шине и отключен с одновременным заземлением.

Разъединитель состоит из минимального числа деталей, что обеспечивает его высокую надежность. Разъединители предназначены для включения и отключения обесточенных участков электрических цепей, находящихся под напряжением, образуя в отключенном состоянии видимый изолирующий промежуток; выполнены с повышенной электрической прочностью и улучшенными эксплуатационными свойствами; установлены со стороны всех вводов ячейки. Кроме того, в корпусе ячейки имеются специальные окна, позволяющие визуально наблюдать положение контактов разъединителей. Разъединители управляются моторными приводами. При отсутствии рабочего тока возможно ручное управление разъединителями.

Трансформаторы тока выполнены на кольцевых магнитопроводах, установленных на вводах. На каждом вводе размещено два (возможно до пяти) сердечника.

Внутренняя изоляция ячейки обеспечивается благодаря отличным электроизоляционным свойствам элегаза. После изготовления каждая ячейка тщательно проверяется на отсутствие течей элегаза.

Корпус ячейки снабжается металлической мембраной (разрывным диском) для защиты его от разрушения при возникновении избыточного давления. При повышении давления выше критического мембрана разрывается и происходит сброс давления.

Режим нейтрали на стороне ВН

Согласно ПУЭ [2] нейтрали электроустановок напряжением 110 кВ в России присоединяются к заземлению металлически или через малое сопротивление. Однако на подстанциях заземляется лишь часть нейтралей трансформаторов с целью ограничения токов однофазного короткого замыкания (КЗ), поэтому нейтрали обмоток всех силовых трансформаторов напряжением 110 кВ соединяются с заземле­нием через однополюсные разъединители типа ЗОН.

Эффективное заземление нейтрали электрических сетей не только предупреждает возникновение в них дуговых перенапряжений, но и приводит к некоторому облегчению их изоляции по отношению к земле, а тем самым и к снижению затрат на их сооружение.

Применим также ограничитель перенапряжения ОПНН-110 УХЛ1 и заземляющий однофазный нож ЗОН-СЭЩ-110 УХЛ1.

Рисунок 3.2 Схема ВН

3.3 Разработка схемы низшего напряжения

На стороне НН устанавливаем РУ в модульном здании,выполненное на основе шкафоф СЭЩ-63.

Конструкция КРУ СЭЩ-63 имеет:

· Росоустойчивую фарфоровую изоляцию.

· Все виды высоковольтных коммутационных аппаратов, расположенных на выкатных частях.

· Высокочувствительную дуговую защиту с использованием фототиристоров, дуговую защиту на оптоволоконных элементах и др.

· Автоматическое регулирование температуры и влажности.

· Работоспособность при землетрясении силой 9 баллов.

· Высокую степень заводской готовности.

· Малые сроки монтажа.

Согласно компоновке шкафов СЭЩ-63 на стороне НН приеняется следующее оборудование:

1. Вакуумные выключатели:

- вводной :ВВ/ТЕЛ-10-20(25)/1600 У2;

- секционный:ВВ/ТЕЛ-10-20/1000 У2

2. Трансформаторы тока: ТОЛ-СЭЩ-10-0,1-0,5/10Р-10/30-100–2000/5 У2

3. трансформаторы напряжения НАЛИ-СЭЩ-10-2-0,5-45-У2

4. Трансформаторы собственных нужд

ТМГ-25–1000/10

5. Предохранители:

предохранители напряжения ПКН-001-10У3

6. Ограничители перенапряжений: ОПН-П-6(10) УХЛ2

Количество отходящих кабельных линий – 10. В составе КРУ НН – две секции сборных шин 6 кВ, в каждой секции:

-5 ячеек отходящих кабельных линий,

- 1 ячейка вводного выключателя,

-1 ячейка трансформатора напряжения,

-1 резервная ячейка,

-1 ячейка для подключения ТСН.

На I секции шин 1 ячейка секционного выключателя, на II секции шин 1 ячейка секционной перемычки .

Рисунок 3.3 Схема НН

Режим нейтрали на стороне НН:

(3.1)

Так как, Ic=7,2А<30А согласно ПУЭ [2] применим изолированный режим нейтрали.

3.4 Выбор вида оперативного тока

Выбор вида оперативного тока зависит от категории подстанции, наличия резервного источника питания, вида обслуживания подстанции, мощности трансформаторов. Данная подстанция является тупиковой ПС промышленного назначения. Для повышения надежности применим оперативный постоянный ток (ОПТ) напряжением 220 В. Источником напряжения ОПТ служит аккумуляторная батарея (АБ) LS 02 1000 G1 закрытого типа, работающая с зарядно-подзарядным агрегатом (ЗПА) в режиме постоянного подзаряда. На ПС устанавливаем одну АБ и два зарядно-подзарядных агрегата.

Для питания цепей постоянного тока применяем ШУОТ-2403. ШУОТ имеет следующие функции:

· автоматическое переключение на другой ввод при обесточивании основного ввода;

· заряд и подзаряд аккумуляторной батареи;

· стабилизацию тока для формовки аккумуляторной батареи (режим формовки АБ);

· защиту аккумуляторной батареи от глубокого разряда;

· защиту выпрямителя от перегрузок и коротких замыканий в нагрузке;

· контроль сопротивления изоляции на отходящих линиях;

· контроль обрыва фаз в системе управления выпрямителя;

· цифровую индикацию выходного напряжения и тока нагрузки;

· внешнюю сигнализацию основных режимов работы выпрямителя;

· автоматическое включение ВЗУ при восстановлении напряжения питающей сети после его исчезновения.

Рисунок 3.5Структурная схема ШУОТ-2403

3.5 Выбор трансформаторов собственных нужд

Рассчитаем нагрузки собственных нужд для двухтрансформаторной ПС без дежурного персонала. Результат занесем в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 Расчетные нагрузки собственных нужд подстанции

Так как мощность нагрузки собственных нужд ПС составляет 82,43 и ПС без дежурного персонала, то возьмем ТСН типа ТМГ-160/10.Так как оперативным током на ПС служит постоянный ток, то ТСН присоединяется через предохранитель шинам НН до вводного выключателя.

Выбор предохранителя для ТСН:

I_пв ≥ I_p

Предварительно выбираем предохранитель ПТ-101-6-10-20 У3.

Проверка предохранителя:

U_н=6 кВ ≥ Uc=6 кВ

I_H =10 A ≥ I _max =9,08 A

I_откл=20 кА≥ I _по=7,94 кА

Условия выполняются, следовательно предохранитель выбран верно.

3.6. Выбор схемы питания трансформаторов собственных нужд

На данной подстанции применена система постоянного оперативного тока, поэтому ТСН подключаем через предохранители к шинам КРУ 10 кВ.

Рисунок 3.6 Схема подключения ТСН

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: