Отчет по практике: Реконструкция тяговой подстанции Размахнино

Проверку трансформаторов тока, покажем на примере трансформатора тока ТБМО - 220 - УХЛ1, установленного на тяговой подстанции. Согласно, условиям (75), (76), (80) и (81) имеем:

- по номинальному напряжению, кВ

Выполним проверку выключателя марки по условиям (75)-(81):

- по номинальному напряжению, кВ 220?220

- по номинальному длительному току, А 600?366

- по ударному току КЗ, кА

,

- по термической стойкости,

,

,

Сопротивление проводов ПР, Ом, по формуле (85)

,

Вторичная нагрузка трансформаторов тока ПР, Ом, по формуле (84)

,

По условию (82) имеем:

,

Трансформатор тока ТБМО - 220 - УХЛ1 удовлетворяет всем условиям проверки, следовательно, заменять его не нужно.

Аналогичный расчет произведем для остальных трансформаторов тока.

ВОЗМОЖНО ДОБАВИТЬ РАСЧЕТ СОПРАТИВЛЕНИЯ ПРИБОРОВ!!!

Таблица 21 - Проверка на соответствие класса точности

Результаты выбора и проверки трансформаторов тока представлены в таблице 27.

Таблица 27 - Выбор трансформаторов тока

4.6.2 Выбор измерительных трансформаторов напряжения

Выбор измерительных трансформаторов напряжения производится по конструкции и схеме соединения обмоток, по классу точности, номинальному напряжению согласно условию (75), а также по нагрузке вторичной цепи, ВА; согласно условию (88)

.

где - номинальная мощность трансформаторов напряжения в выбранном классе мощности, ВА;

- мощность, потребляемая всеми приборами и реле, присоединенными к вторичной обмотке трансформаторов напряжения, ВА. Схема для выбора трансформаторов напряжения представлена на рисунке 14.

Рисунок 14 - Схема для выбора трансформатора напряжения

Нагрузки трансформаторов сведены в таблицу 28.

Таблица 28 - Нагрузки трансформатора

ОРУ - 220 кВ оборудованы трансформаторами напряжения марки НАМИ - 220, остаточный ресурс которых составляет 35%, замены они не требуют, но, данные трансформаторы необходимо проверить по выполнению условий выбора трансформаторов напряжения, согласно методике [15].

В ОРУ - 27,5 кВ установлены трансформаторы напряжения марки ЗНОМ - 35, остаточный ресурс которых составляет 40%, замены они не требуют.

В КРУН - 10 кВ СЦБ «З», СЦБ «В» - марки ТМ - 63/10 и НАМИ - 10, остаточный ресурс которых выработан, следовательно, требуется их замена. Согласно [2] трансформаторы марки, трансформаторы марки ТМ - 63/10 на трансформаторы марки ТМ - 250/10, а НАМИ - 10 на 3ЗНОЛ.06 - 10.

Трансформаторы напряжения марок 3ЗНОЛ.06-10 представляют собой достойную альтернативу классическим масляным трансформаторам. Благодаря тому, что у них отсутствует трансформаторное масло, устраняется угроза загрязнения окружающей среды от его утечки. Также сокращаются эксплуатационные расходы из-за отсутствия необходимости в периодической проверке и замене масла.

Обмотки трансформаторов с литой изоляцией не воспламеняются и не могут оказаться источником пожара, а в случае пожара со стороны, смола не поддерживает горение и образуется противопожарный эффект. Данные трансформаторы легче в транспортировке и монтаже.

В местах установки дополнительные меры противопожарной безопасности не требуются. Литая изоляция обмоток трансформаторов изготовлена в вакууме, что обеспечивает идеальную межвитковую изоляцию, а также защищает трансформатор от воздействия сырости и влаги. Подбор соответствующих материалов для изготовления литой изоляции может обеспечить устойчивость трансформатора к различным природно-климатическим условиям.

Выбор трансформаторов напряжения сведён в таблицу 29.

Таблица 29 - Выбор трансформаторов напряжения

4.7 Выбор ограничителей перенапряжения

Для защиты изоляции оборудования всех распределительных устройств тяговой подстанции от волн перенапряжений, набегающих с линии, вызванных грозовыми и коммутационными воздействиями, согласно [5], должны применяться, как правило, ограничители перенапряжений (ОПН). Защитные характеристики ОПН должны быть скоординированы с изоляцией защищаемого оборудования и ВЛ. Защитные характеристики ОПН, установленных в одном РУ, не должны отличаться друг от друга.

Ограничители перенапряжений выбирают:

- в зависимости от типа защищаемого оборудования, который влияет на серию устанавливаемого ограничителя перенапряжений в связи с тем, что разные типы оборудования имеют разные классы изоляции,

- в зависимости от рода тока,

- по номинальному напряжению.

На сегодняшний день ограничители перенапряжений являются одним из наиболее эффективных средств защиты оборудования электрических сетей. Эти устройства обладают достаточно высокими эксплуатационными свойствами и надежностью.

По сравнению с вентильными разрядниками ограничители перенапряжений имеют следующие преимущества:

- низкий защитный уровень для всех видов волн перенапряжений, в том числе для крутых фронтов,

- высокая скорость срабатывания ОПН (переход из «закрытого» в «открытое» состояние занимает единицы наносекунд) в отличие от разрядников с искровыми промежутками, у которых это время срабатывания может достигать единиц микросекунд),

- стабильный уровень защиты в широком диапазоне температур,

- отсутствие сопровождающего тока после затухания волны перенапряжения,

- непрерывное подключение к защищаемой сети, малые габариты и вес,

- простой монтаж и эксплуатация, так как применение нестарящихся варисторов допускает не проводить профилактические испытания и контроль в процессе эксплуатации.

В ОРУ - 220 кВ в 2018 году установлены ОПН-220/176-10 II УХЛ1, которые не выработали свой ресурс и в замене не нуждаются.

В ОРУ - 27,5 кВ ОПН-25/30-10(II) уже установлены (замена произведена в 2003 году). Также на отходящих фидерах контактной сети и ДПР в 2011 году установлены ОПН - 27,5 КС УХЛ1.

В КРУН - 10 кВ установлены ОПН-10. Предлагается заменить их на ОПН/TEL-10 ХЛ1. На вводах 10 кВ установлены разрядники ОПН-10-ХЛ1, которые аналогично заменяются на ОПН/TEL-10 ХЛ1.

5. Анализ соответствия установленной аккумуляторной батареи и зарядно-подзарядного агрегата

Источником постоянного оперативного тока, на тяговой подстанции Размахнино, является свинцово-кислотная аккумуляторная батарея типа БУС - 800, работающая в режиме постоянного подзаряда. Аккумуляторная батарея, согласно технического паспорта тяговой подстанции, была введена в эксплуатацию в 2020 году.

Срок службы аккумуляторной батареи составляет 20 лет, следовательно, у батареи высокий остаточный ресурс и в замене она не нуждается, но требуется провести анализ аккумуляторной батареи на соответствие требованиям подстанции.

При проверке батареи, согласно [16], исходят из аварийного режима работы электроустановки. В этом режиме к постоянной нагрузке батареи добавляется нагрузка аварийного освещения и других потребителей, переключаемых на питание от постоянного тока при исчезновении переменного напряжения.

На подстанциях цепи сигнализации, управления, автоматики, защиты, блокировок безопасности и телемеханики относятся к постоянной нагрузке.

Дополнительно, батарея проверяется по кратковременному толчковому току, значение которого определяется, помимо постоянной и аварийной нагрузок, еще и током, потребляемым наиболее мощным приводом выключателей.

В соответствии с необходимым напряжением на шинах определяется количество последовательно соединенных аккумуляторных элементов.

Нагрузки аккумуляторной батареи сведены в таблицу 30.

Таблица 30 - Нагрузка аккумуляторных батарей

Расчёт выполняем согласно методике изложенной в [14].

Ток длительного разряда , А, в аварийном режиме, находим по выражению (89)

,

где - ток постоянной нагрузки рабочего режима, А, =11,45 А;

- ток аварийной нагрузки, А, =13,48 А;

,

Ток кратковременного разряда , А, в аварийном режиме находим по выражению (90)

,

где - ток, потребляемый наиболее мощным приводом выключателя, А.

,

Расчётное значение емкости расч , А ч, аккумуляторной батареи находим по выражению (91)

,

где - длительность разряда при аварии, принимается для тяговых подстанций равной

,

Согласно эксплуатационной документации производим расчёт аккумуляторной батареи, для примера будем использовать данные установленной аккумуляторной батареи БУС - 800.

Вычисление типа пластины по выражению (92)