Отчет по практике: Реконструкция тяговой подстанции Размахнино

4.5 Выбор разъединителей

Выбор разъединителей производится по конструктивному выполнению, количеству заземляющих ножей и месту установки (наружная или внутренняя), по номинальному напряжению и току согласно условию (75) и (76). Выбранные аппараты проверяются по току КЗ согласно условию (80) и (81).

В данном пункте дипломного проекта предлагается замена разъединителей, остаточный ресурс которых выработан. Реконструкция необходима, так как остаточный ресурс данных разъединителей выработан, кроме того разъединители данного типа морально устарели, так как существуют более новые и усовершенствованные разъединители, с более высокими техническими характеристиками

В РУ - 220 кВ, в РУ - 27,5 кВ, на вводах в РУ - 10 кВ, установлены разъединители РНДЗ, на СЦБ линейные и секционные разъединители РЛНД.

Кроме того на ОРУ - 220 ШР - ТН1, ТН2 в 2007 году установлены разъединители РГ - 2 - 220/1000, на вводах 27,5 кВ ШР - 27,5 - 1,2 установлены разъединители РГП - 1б - 35/2000. Данные разъединители не требуют замены, так как они установлены относительно недавно и остаточный ресурс данных аппаратов не выработан.

Согласно данным, представленным в сборнике [13], данные разъединители меняют на разъединители серии РГП.

Разъединители РГП по сравнению с выпускаемыми до настоящего времени разъединителями имеют ряд преимуществ:

- контакты контактных ножей и заземлителей выполнены в виде контактных стержней из бронзового сплава, это позволило отказаться от пружин, таким образом, не требуется регулировка контактного нажатия при эксплуатации в течение всего срока службы разъединителя.

- выводные контакты скользящего типа (вместо гибких связей) с вращением на закрытых шарикоподшипниках качения с заложенной в них долговременной смазкой на весь срок службы и с герметичным уплотнением подшипников и контактов.

- в основаниях поворотных колонок установлены закрытые шарикоподшипники с заложенной в них долговременной смазкой и не требующие дополнительной смазки в течение всего срока службы.

- используются полимерные вкладыши с низким коэффициентом трения для шарниров тяг и валов и поэтому не требуют обслуживания.

- усилена жесткость цоколя.

- предусмотрена возможность бесступенчатой регулировки наклона поворотных оснований с изоляторами для установки захода контактных ножей в разъемном контакте.

- малые моменты на рукоятках приводов при оперировании (в 1,5 - 2 раза меньше, чем в РНДЗ) и стабильные в течение всего срока службы.

- разъединители остаются работоспособны при гололеде до 20 мм, в то время как разъединители серии РНДЗ допускают оперирование при толщине корки до 10 мм.

- все части разъединителей имеют стойкие антикоррозионные покрытия горячим и термодиффузионным цинком.

- используется медная контактная система с серебряным и оловянным покрытием.

- соединительные элементы, входящие в комплект поставки, используемые между полюсами и между разъединителем и приводом, сочленяются в процессе монтажа без применения сварки.

- разъединители поставляются укрупненными узлами (более полная заводская готовность) и, следовательно, требуют меньшие затраты при монтаже.

- для установки приводов в комплект поставки входит кронштейн, крепящийся непосредственно к цоколю разъединителя.

Выбор разъединителей представлен в таблице 26.

Таблица 26 - Выбор и проверка параметров разъединителей

4.6 Выбор измерительных трансформаторов

Для мониторинга за изменением электрических параметров и расчётов за электроэнергию, потребляемую и отпускаемую подстанцией, на тяговых подстанциях используются контрольно-измерительные приборы, которые устанавливаются в схеме подстанции.

Предусмотрен следующий объем измерений:

- измерение тока (амперметром) на вводах силовых трансформаторов со стороны всех ступеней напряжения, на всех питающих и отходящих линиях, фидерах контактной сети, ДПР, отсасывающей линии;

- измерение напряжения на всех шинах РУ;

- измерение энергии счетчиками Энерго-Альфа на вводах подстанции, а также на вводах низшего напряжения тяговых трансформаторов, отходящих фидерах потребителей, на трансформаторе ТСН, ДПР.

4.6.1 Выбор измерительных трансформаторов тока

Трансформаторы тока применяются в установках переменного тока различных напряжений для питания токовых катушек измерительных приборов, счетчиков, реле защиты и автоматики.

Трансформаторы тока выполняются или в виде отдельно устанавливаемых аппаратов, либо встраиваются в высоковольтные выводы выключателей и силовых трансформаторов.

Для работы во вторичных цепях различного назначения, таких как учет электроэнергии, измерение, автоматика и релейная защита, в трансформаторах тока предусматривается различное количество вторичных обмоток.

Трансформаторы тока изготовляются в различном климатическом исполнении, для внутренней или наружной установки, для работы в условиях нормальной или загрязненной атмосферы.

Рекомендуется совместное подключение счетчиков, измерительных приборов и релейной защиты, если трансформатор не выходит из класса точности 0,5 [14]. Расчётная схема для проверки трансформаторов тока по классу точности приведена на рисунке 13.

Рисунок 13 - Расчётная схема для проверки трансформатора тока по классу точности

Выбор измерительных трансформаторов тока производится по конструктивному выполнению (опорные или проходные, внутренней или наружной установки), по номинальному напряжению и току согласно условиям (80) и (81). Выбранные аппараты проверяются по току короткого замыкания согласно условиям (80) и (81), а также по нагрузке вторичных цепей, Ом согласно условию (82)

,

где - номинальная допустимая нагрузка проверяемой обмотки трансформатора тока в выбранном классе точности по каталогу, Ом;

- вторичная нагрузка, присоединенная к проверяемой обмотке трансформатора тока по расчёту, Ом.

Номинальное допустимое сопротивление нагрузки трансформатора тока определяется по формуле (83)

,

где - номинальная нагрузка вторичной обмотки, берётся из паспортных данных;

- номинальный ток вторичной обмотки.

Так как индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, можно принять , тогда

,

где - сопротивление катушек, всех последовательно включенных приборов, Ом;

- сопротивление переходных контактов, принимаемое 0,05 Ом при двух-трёх приборах и 0,1 Ом при большем числе приборов;

- сопротивление соединительных приборов, Ом.

Сопротивление проводов пр, Ом, можно определить по формуле (85)

,

где - расчётная длина соединительного провода, зависящая от схемы соединения трансформатора с приборами, м;

- удельное сопротивление материала провода, Ом м; провода контрольных кабелей с медными жилами (1,75 , Ом м) обязательно применяют во вторичных цепях подстанций с напряжением 220 кВ;

- сечение соединительных проводов, (для алюминиевых жил ).

Выбранные аппараты проверяются по тоiку КЗ согласно условиям (86) и (87)

,

где - первичный номинальный ток выбранного трансформатора тока, кА;

- кратность электродинамической стойкости по паспорту трансформатора

,

где - кратность термической стойкости по паспорту трансформатора тока;

- время прохождения тока термической стойкости, с (по паспорту).

При выборе трансформаторов тока, помимо условий, указанных выше необходимо учитывать его назначение - для присоединения каких видов защит и измерительных приборов предназначен трансформатор тока. Класс точности трансформаторов тока должен соответствовать его назначению.

В ОРУ - 220 кВ на рабочей и ремонтной перемычках, а также на вводах подстанции установлены трансформаторы тока типа ТБМО, остаточный ресурс которых составляет 24%, замена данных аппаратов не требуется. Но, данный трансформатор необходимо проверить по выполнению условий выбора трансформаторов тока, согласно методике [14]. Кроме данного трансформатора в ОРУ - 220 кВ установлен трансформатор тока марки ТГМ, остаточный ресурс которого составляет 24%.

Также в ОРУ - 27,5 кВ установлены трансформаторы тока марки ТФЗМ, они физически устарели, а также остаточный ресурс данных трансформаторов выработан. Предлагается заменить данные трансформаторы на ТРГ-35, так как он имеет ряд преимуществ перед другими трансформаторами.

Результаты выбора и проверки трансформаторов тока представлены в таблице 27.

В КРУН-10 кВ установлены трансформаторы тока марки ТПЛ, ТЛО и ТЛМ , остаточный ресурс данных трансформаторов выработан. Для замены данных трансформаторов выберем литой трансформатор тока марки ТПЛ - 10, так как данный вид трансформаторов частично уже установлен на тяговой подстанции и отвечает всем необходимым техническим характеристикам, и практически является не обслуживаемым.