Таблица
3.4 Условия выбора и проверки разъединителей
Паспортные
данные разъединителя
Условия
выбора
Проверка
Номинальное
напряжение ,кВ
110
110
Номинальный
ток , А
1000
44,24
Ток
электродинамической устойчивости , кA
808,85
Ток
термической устойчивости за время, кА
31,51,5
Разъединители
данного типа устанавливаем на ремонтной и шинной перемычках, а так же на вводах
110 кВ.
3.1.2.4 Выбор и проверка трансформаторов тока
Вместе
с разъединителями в ячейках силовых трансформаторов Т1 и Т2 производится замена
трансформаторов тока.
Трансформаторы
тока выбираем по номинальному напряжению, первичному и вторичному токам, по
роду установки (внутренняя, наружная) конструкции, классу точности и проверяем
на термическую и электродинамическую стойкость при КЗ. Номинальный первичный
ток выбирается с учётом параметров основного оборудования, его перегрузочная
способность.
Класс
точности ТТ выбирается соответственно необходимой точности измерения: для
измерительных приборов класса точности 1 и 1,5 – ТТ класса 0,5; для приборов
класса 2,5 – ТТ класса 1; для расчётных счётчиков – ТТ класса 0,5.
Выбор
трансформаторов тока:
1.
Выбор по номинальному напряжению по формуле (2.1).
2.
Выбор по номинальному току по формуле (2.2).
Выбор
трансформаторов тока необходимо проверить по условиям электродинамической и
термической стойкости, формулы (2.3) и (2.4).
Для
ввода 110 кВ силового трансформатора выбираем трансформатор тока марки
ТФЗМ-110Б- IV.
Трансформаторы
тока марки ТФЗМ-110Б-IV отличаются
высокой надежностью, отсутствием существующих эксплутационных затрат. Конструкция
трансформаторов устойчива к воздействию окружающей среды, а высокий класс
точности измерительной обмотки 0,2 позволяет использовать их для коммерческого
учета электроэнергии. Предназначены для передачи сигнала измерительной
информации измерительным приборам, устройствам защиты и управления в установках
переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 110-220 кВ. Технические
характеристики трансформатора тока представлены в таблице 3.5
Таблица
3.5 Технические характеристики ТТ ТФЗМ--110Б-IV
Наименование
параметра
Величина
Номинальное
напряжение сети, кВ
110
Наибольшее
рабочее напряжение, кВ
126
Номинальная
частота, Гц
50
Номинальный
первичный ток, А
100
Номинальный
вторичный ток, А
5
Ток
термической стойкости, кА
1-секундный
3-секундный
31,5
20
Ток
электродинамической стойкости, кА
80
Число
вторичных обмоток, из них
для
измерений
для
защиты
4
1
3
Материал
изолятора
Силикон
или фарфор
Диапазон
рабочих температур, єС
-60
до +45
Выбор
и проверку трансформаторов тока производим по следующим параметрам (Таблица 3.6):
Таблица
3.6 Условия выбора и проверки трансформаторов тока
Паспортные
данные трансформатора тока
Условия
выбора
Проверка
Номинальное
напряжение,кВ
110
110
Номинальный
ток , А
100
44,24
Проверка
на электродинамическую стойкость
808,85
Проверка
на односекундную термическую стойкость
31,526,03
Устанавливаем
трансформаторы тока на вводах 110 кВ силовых трансформаторов.
3.1.3 Выбор оборудования на стороне 6 кВ
Вследствие
морального и физического износа устаревшего оборудования модернизируемой
подстанции имеется необходимость замены его на более совершенное с
использованием современных технологий в области высоких напряжений, а
конкретней установка вакуумных выключателей и микроконтроллерной РЗиА.
В
качестве отличительных достоинств вакуумных выключателей, обеспечивающих им
преимущества перед другими типами выключателей на средний класс напряжений,
можно отметить следующее:
1)
Высокая надежность;
2)
Низкие эксплуатационные затраты;
3)
Высокий коммутационный и механический ресурс;
4)
Безопасность эксплуатации и экологичность.
Исходя
из всего вышеизложенного, ЗРУ-6 кВ выполняем в виде металлического сооружения КРПЗ-10
состоящего из отдельных транспортабельных блоков (8 штук). Блоки КРПЗ-10
укомплектованы КРУ серии КУ-10ц. В ячейках КРУ устанавливаются вакуумные
выключатели ВР-1 производства ОАО РЗВА, трансформаторы тока типа ТЛК. На каждую
секцию шин предусмотрено по комплекту трансформаторов напряжения НАМИТ-10.
Для
компенсации реактивной энергии на 1 и 2 секциях шин 6 кВ предусмотрены по одной
батареи статических конденсаторов, мощностью по 1350 кВАр каждая, наружной
установки производства «СевЗапТехника» г. Санкт-Петербург.
3.1.3.1 Комплектные распределительные устройства серии КУ-10ц
КУ-10Ц наиболее развитая и наиболее универсальная серия
комплектных распределительных устройств (КРУ) внутренней установки на номинальное
напряжение 6-10 кВ.
Комплектные распределительные устройства (КРУ) внутренней установки
серии КУ-10Ц, с вакуумными выключателями, предназначены для приема и
распределения электроэнергии трехфазного переменного тока с частотой 50 и 60 Гц
и номинальным напряжением 6-10 кВ в системах с изолированной или частично
заземленной нейтралью.
КРУ серии КУ-10Ц используется в распределительных устройствах
собственных нужд электростанций всех видов на электрических подстанциях, в
электроустановках предприятий всех отраслей промышленности, железных дорог и
метрополитенов.
КРУ серии КУ-10Ц комплектуются вакуумными выключателями ВР1 и
ВР2. Надежность шкафов по механическому и коммутационному ресурсу определяется
параметрами установленных выключателей, и для ячеек с выключателями серий ВР
составляет:
-
механический
ресурс - до 100 000 циклов
-
коммутационный
ресурс при номинальном токе - до 50 000 циклов
-
коммутационный
ресурс при номинальном токе отключения - до 100 отключений
Шкафы
с вакуумными выключателями комплектуются ограничителями перенапряжений,
рекомендуются ОПН типов Polim D, производства АВВ.
Шкафы
КРУ комплектуются современными микропроцессорными устройствами релейной защиты
автоматики и управления Micom – производства фирмы ALSTOM.
Для
реализации общих функций защиты, контроля, автоматики и управления в
распредустройстве в целом, в составе серий предусмотрен отдельно стоящий
(навесной) релейный шкаф.
Большое
количество типоисполнений и высокая универсальность шкафов КРУ серии КУ-10Ц
позволяет с успехом применять их как при строительстве новых, так при
реконструкции или наращивании мощности действующих распределительных устройств
6-10 кВ любой сложности:
а)
одностороннее обслуживание и малые габаритные размеры ячеек позволяют
разместить распредустройство на строительной площади минимальных размеров;
б)
по схемному решению шкафы КУ-10Ц, могут заменить КРУ большинства серий, как
выпускавшихся ранее, так и производимых в настоящее время;
в)
КУ-10Ц могут стыковаться по сборным шинам с ячейками других серий, от любых
производителей, при помощи переходных шкафов;
г)
большой выбор схем вспомогательных соединений, как на переменном, так и на
постоянном оперативном токе;
д)
схемы вспомогательных соединений выполняются как на традиционных реле, так и с
использованием современных микропроцессорных устройств;
ж)
схемы учета активной и реактивной энергии выполняются как с использование
обычных, так и многотарифных программируемых счетчиков;
з)
возможность интеграции в информационно-компьютерные системы контроля и
управления, благодаря использованию устройств микропроцессорной релейной
защиты.
Технические
характеристики КРУ серии КУ-10Ц приведены в таблице 3.7
Таблица
3.7 Технические характеристики КРУ серии КУ-10Ц
Выбор
и проверка выключателей осуществляется в
соответствии с алгоритмом, приведенным в главе 3.1.2.2.
Устанавливаем согласно комплектации КРУ выключатели
вакуумные серии ВР-10-20/630 и ВР-10-20/1000 на номинальное напряжение 6 кВ. Расчетные токи КЗ и ударный ток для проверки на
электродинамическую и термическую устойчивость рассчитаны в главе 2.5.
Технические характеристики выключателя ВР-10-20/630 и
ВР-10-20/1000 представлены в таблице 3.8.
Таблица 3.8 Технические характеристики выключателя ВР-10-20/630 и
ВР-10-20/1000
Наименование
параметра
Величина
Номинальное
напряжение сети, кВ
10
Наибольшее
рабочее напряжение, кВ
12
Номинальный
ток, А
630,
1000
Номинальный
ток отключения, кА
20
Ток
термической стойкости (трехсекундный), кА
20
Параметры
сквозного тока короткого замыкания, кА
–
наибольший пик
–
периодической составляющей
51
20
Ток
электродинамической стойкости, кА
51
Время
протекания КЗ, мс, не менее
120
Разновременность
замыкания и размыкания контактов, мс,
4
Номинальное
напряжение электромагнитов привода (постоянный ток), В
220
Электрическое
сопротивление главной цепи полюса, мкОм
40
Масса
коммутационного модуля, кг, не более
а)
с междуполюсным расстоянием 200 мм
б)
с междуполюсным расстоянием 250 мм
35
37
Срок
службы, лет
25
Данные по выбору и проверке оборудования приведены в
Приложении лист 4.
Выбор
и проверка трансформаторов токапроизводится по методике, приведенной в
главе 3.1.2.3.
Устанавливаем согласно комплектации КРУ трансформаторы
тока серии ТЛК-10 на номинальное напряжение 6 кВ. Расчетные токи КЗ и ударный ток для проверки на электродинамическую и
термическую устойчивость рассчитаны в главе 2.5.
Технические характеристики трансформатора тока ТЛК-10 представлены в таблице 3.9.
Таблица 3.9 Технические характеристики трансформатора
тока ТЛК-10
Наименование
параметра
Величина
Номинальное
напряжение сети, кВ
10
Наибольшее
рабочее напряжение, кВ
12
Номинальная
частота, Гц
50
Номинальный
первичный ток, А
1000
Номинальный
вторичный ток, А
5
Число
вторичных обмоток, не более
4
Номинальные
вторичные нагрузки с коэффициентом мощности cos
ц=0,8, ВА
–
обмотки измерения
–
обмотки для защиты
5,
10
15
Номинальный
класс точности:
–измерений
и учета
–
для защиты
0,2S;
0,2; 0,5S; 0,5
5P или 10Р
Ток
термической стойкости, кА,
40
Ток
электродинамической стойкости, кА,
100
Данные по выбору и проверке оборудования приведены в
Приложении лист 4.
3.1.3.4 Выбор трансформаторов напряжения
На
каждую секцию шин КРУ предусмотрено по комплекту трансформаторов напряжения
НАМИТ-10-2. Выбор производится по номинальному напряжению.
Электромагнитный
однофазный трансформатор НАМИТ-10-2 предназначен для установки в электрических
сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с глухо заземленной нейтралью
с целью передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, защиты
устройств автоматики, сигнализации и управления.
Н−
трансформатор напряжения; А − антирезонансный; М − охлаждение −
естественная циркуляция воздуха и масла; И − для контроля изоляции сети;
110 − класс напряжения первичной обмотки, кВ; УХЛ1 − климатическое
исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69.
1.
Выбор по номинальному напряжению по формуле (2.1).
2.
Выбор по номинальному длительному току по формуле (2.2).
,
где
–
мощность трансформатора собственных нужд.
Паспортные
данные трансформатора собственных нужд:
3.
Выбор по номинальному току отключения по формуле (2.5).
4.
Выбор по номинальной мощности отключения по формуле:
,
где
–
номинальная мощность отключения; – мощность КЗ.
Выбираем предохранитель на трансформатор собственных нужд типа ПКН11-10-5-31,5
УЗ, по таблице 23-18 [2].
3.1.4 Многофункциональный счетчик
электрической энергии ЕВРО-Альфа
Техническим
заданием предусмотрено установка многофункциональных электронных счётчиков
ЕВРО- Альфа по учёту расхода электроэнергии.
Счетчик
предназначен для учета активной и реактивной энергии и мощности в цепях
переменного тока в многотарифном или однотарифном режимах, для использования в
составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ), для
передачи измерительных или вычислительных параметров на диспетчерский пункт по
контролю, учету и распределению электрической энергии.
Счетчики
ЕВРО-Альфа предназначены для применения на перетоках, генерации, высоковольтных
подстанциях, в распределительных сетях и у промышленного потребителя.
Технические характеристики счётчика указаны в таблице 3.10.
Таблица
3.10 Технические характеристики счётчика ЕВРО-Альфа
Наименование
ЕА02
ЕА05
Класс
точности
0,2S
0,5S
Количество
тарифов
4
в сутках, 4 сезона, будни, выходные и праздничные дни, летнее и зимнее время
Номинальное
напряжение
3*57-230/100-400
В
3*100-400
В
Частота
сети, Гц
50±5%
Номинальный
(максимальный) ток, А
1-5
(10)
Пример
записи счетчика EA02-RA-LX-P3-B-N-4:
EA – ЕвроАльфа; 02
– класс точности ( 02 – класс точности 0,2S, 05 – класс точности 0,5S); RA – измерение
активной или активной и реактивной энергии (R – до 2-х
величин, RA – до 2-х
величин); LX – (LX – расширенная
память для хранения данных графика электрической нагрузки, Т – режим многотарифности,
L – многотарифность и хранение данных графика нигрузки); P3 –
телеметрические выходы ( Р1 – плата с одним полупроводниковых реле, Р2 – плата
с двумя группами по 2 полупроводниковых реле, Р3 – плата с тремя полупроводниковых
реле, Р4 – плата с двумя группами по 4 полупроводниковых реле); B – цифровые
интерфейсы (С – ИРПС «токовая петля», В – RS 485, S1 – RS 232); N – реле ( N – управление
нагрузкой, F – переключение
тарифов других счетчиков); 4 – число элементов (3 – двухэлементный счетчик (3-х
проводная линия), 4 – трехэлементный счетчик (4-х проводная линия)).
На
ПС «Гежская» 110/6 кВ в систему АСКУЭ включаются расчетные счетчики и счётчики
технического учёта, установленные:
-
на вводах 6 кВ силовых трансформаторов -2 сч;
-
на вводах 0,4 кВ трансформаторов собственных нужд -2 сч;
-
на отходящих линиях 6 кВ -8
сч;
Данные
по местам установки счетчиков, типам применяемых счётчиков, их связным номерам,
данные трансформаторов тока и напряжения приведены в таблице 3.11 и соответствуют
схеме установки приборов учёта электроэнергии на подстанции «Гежская»,
утверждённой Главным энергетиком ООО «УралОйл».