Материал: Система электроснабжения сельскохозяйственного района Нечерноземной зоны

Таблица 7.5

Технические характеристики изолятора ИОСПК-10-110/480-II-УХЛ1

На стороне 10кВ устанавливаем полимерные опорные изоляторы стержневого типа ИОСПК-6-10/85-II-УХЛ1. Изолятор может применяться в поворотном устройстве разъединителей в качестве опорного изолирующего элемента, поддерживающего токоведущие шины и ножи разъединителей при эксплуатации на открытом воздухе, а также в качестве шинной опоры. Их данные приведены в таблице 7.6.

F_разр = 2000Н, тогда F_доп = 1200Н

F_расч = 309.3Н

Таким образом F_расч < F_доп.

Таблица 7.6

Технические характеристики изолятора ИОСПК-6-10/85-II-УХЛ1

8. Собственные нужды подстанции

Для электроснабжения потребителей СН подстанций предусматриваются установка двух трансформаторов собственных нужд (ТСН) со вторичным напряжением 380/220 В, которые подключаем к шинам РУ 10 кВ.На стороне низшего напряжения трансформаторы работают раздельно, каждый на свою секцию, с АВР на секционной связи.

Потребителями собственных нужд являются электродвигатели обдува трансформаторов, обогрев приводов выключателей, шкафов КРУН, освещение подстанции и другие потребители.

Наиболее ответственными потребителями собственных нужд являются оперативные цепи, система связи и телемеханики, система охлаждения трансформаторов, аварийное освещение подстанции.

В соответствии с [4] для питания цепей управления, автоматики, сигнализации и защиты применяем систему оперативного постоянного тока (СОПТ). Источник питания потребителей постоянного тока - аккумуляторные батареи (АБ) и зарядно-подзарядные устройства, работающие в режиме постоянного подзаряда. В соответствии с [4], СОПТ выполняется централизованной, с двумя АБ. Для каждой АБ должен предусматриваться отдельный щит постоянного тока. Выбираем к установке систему оперативного постоянного тока с двумя аккумуляторными батареями производства завода Конвертор: система состоит из аккумуляторных батарей, блоков с предохранителями, зарядно-подзарядных агрегатов, щитов постоянного тока, состоящих из нескольких шкафов с коммутационной аппаратурой и шкафов с автоматическими выключателями. Все элементы СОПТ объединены единой микропроцессорной сетью.

Мощность трансформаторов собственных нужд выбирается по нагрузкам собственных нужд с учётом коэффициента загрузки и одновременности, [6]:

Расчетная нагрузка собственных нужд принимается равной:

Р_р = К_о ∙ Р_н , кВт. (8.1)

 квар, (8.2)

где К_о - коэффициент одновременности.

tg φ - соответствует cos φ данной группы электроприемников.

Полная расчетная мощность:

 кВ∙А. (8.3)

Расчетный ток для группы электроприемников находится по формуле:

 А. (8.4)

Где U_ном - номинальное напряжение сети, кВ.

Определим основные нагрузки потребителей собственных нужд и сведем их в таблицу 8.1.

Таблица 8.1

Расчет нагрузок СН

Выбор трансформаторов собственных нужд

Согласно [4], на всех ПС необходимо устанавливать не менее двух трансформаторов собственных нужд.

Мощность трансформаторов определяется по выражению:

, кВ∙А, (8.5)

где  - номинальная мощность трансформатора;

 (кВ·А).

Выбираем два трансформатора ТМГ - 40/10/0,4.

9. Релейная защита

.1 Расчёт релейной защиты отходящих линий

Релейную защиту подстанции выполняем на базе блоков микропроцессорной релейной защиты «Сириус».

Устройство «Сириус» является комбинированным микропроцессорным терминалом релейной защиты и автоматики. Применение в устройстве модульной мультипроцессорной архитектуры наряду с современными технологиями поверхностного монтажа обеспечивают высокую надежность, большую вычислительную мощность и быстродействие, а также высокую точность измерения электрических величин и временных интервалов, что дает возможность снизить ступени селективности и повысить чувствительность терминала.

Устройство обеспечивает следующие эксплуатационные возможности:

выполнение функций защит, автоматики и управления, определенных ПУЭ и ПТЭ;

задание внутренней конфигурации (ввод/вывод защит, автоматики, сигнализации и т.д.);

ввод и хранение уставок защит и автоматики;

передачу параметров аварии, ввод и изменение уставок по линии связи;

непрерывный оперативный контроль работоспособности (самодиагностику) в течение всего времени работы;

блокировку всех выходов при неисправности устройства для исключения ложных срабатываний;

получение дискретных сигналов управления и блокировок, выдачу команд аварийной и предупредительной сигнализации;

гальваническую развязку всех входов и выходов, включая питание, для обеспечения высокой помехозащищенности;

высокое сопротивление и прочность изоляции входов и выходов относительно корпуса и между собой для повышения устойчивости устройства к перенапряжениям, возникающим во вторичных цепях.

Питание цепей релейной защиты и автоматики (РЗА) осуществляется на выпрямленном оперативном токе от блока питания и зарядки.

.1.1 Пример расчета защиты отходящих линий на примере линии 10 кВ «Подол»

Расчетная схема представлена на рисунке 9.1.

Рассчитаем защиту трансформаторов Т1-Т8.

Согласно [ПУЭ], в случаях присоединения трансформаторов к линиям без выключателей для отключения повреждений в трансформаторе должна быть предусмотрена установка предохранителей на стороне высшего напряжения понижающего трансформатора.

Выбираем для защиты трансформаторов Т1-Т8 предохранители типа ПКТ из условий отстройки от максимального рабочего тока и от броска тока намагничивания при включении трансформатора на холостой ход.

Для трансформатора Т1:

 (А),

где - мощность трансформатора, кВ·А;

- коэффициент перегрузки  = 1,5.

Выбираем предохранитель ПКТ-101-10-16-12,5-У3.

Для остальных трансформаторов расчет и выбор предохранителей ведется аналогично.

Результаты выбора предохранителей представлены в таблице 9.1.

Рисунок 9.1 - Расчетная схема ВЛ 10 кВ «Подол»

Таблица 9.1

Расчет параметров плавких предохранителей

Времятоковую характеристику предохранителя трансформатора с наибольшей мощностью (Т2) переносим из [8] на карту селективности (рисунок 9.2). Известно, что отклонения ожидаемого тока плавления плавкого элемента при заданном времени плавления от типовых значений достигают 20%. Поэтому типовая характеристика предохранителя Т1 смещена вправо на 20%.

Рассчитываем защиту магистральной линии W4.

При расчетах принимаются следующие коэффициенты:

 - коэффициент возврата;

 - коэффициент запаса для МТЗ;

 - коэффициент запаса для токовых отсечек без выдержки времени.

Расчёт уставок:

Принимаем схему ТТ, соединенных в неполную звезду, в фазные провода которой включено устройство «Сириус - 2Л».

Селективная токовая отсечка без выдержки времени:

.

Ток срабатывания устройства:

Выбираем уставку следующей ступени защиты - МТЗ

Ток срабатывания устройства:

Выбираем время срабатывания защиты линии по условиям согласования по току и времени с защитными устройствами предыдущих элементов. Предыдущим расчётным элементом является наиболее мощный из трансформаторов ответвлений - трансформатор мощностью 250 кВ·А. Его защита выполнена (таблица 9.1) с помощью плавкого предохранителя типа ПКТ-10 на номинальный ток 31,5 А.

Выбираем крутую времятоковую характеристику (рисунок 9.2). Для этой характеристики время срабатывания защиты определяется выражением:

где Т_УСТ. - уставка по времени, Т_УСТ. = 0,5 с.

Проверяем чувствительность защиты в режиме основного действия:

Защита достаточно чувствительна.

Проверка ТТ на 10% погрешность проводится по [9].

 (9.1)

где  - вторичная нагрузка трансформатора тока;

- номинальная допустимая нагрузка ТТ в выбранном классе точности.

Рисунок 9.2 - Согласование МТЗ линии W4 с работой предохранителей

Предельная кратность определяется по результатам расчёта отсечки:

 (9.2)

По кривым предельной кратности [8] для ТОЛ-10: Ом

Фактическое расчетное сопротивление нагрузки:

 Ом; (9.3)

где - сопротивление соединительных проводов, зависящее от их длины и сечения;

- сопротивление контактов, принимается равным 0,1 Ом [6];

 - сопротивление приборов (устройства “Сириус 2Л”):

 Ом; (9.4)

где  - мощность, потребляемая “Сириус 2Л” по токовым каналам;