Реконструкция подстанции "Гежская" 110/6 кВ

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

3.1.3.2 Выбор и проверка выключателей

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

Данные по выбору и проверке оборудования приведены в Приложении лист 4.

3.1.3.3 Выбор и проверка трансформаторов тока

Выбор и проверка трансформаторов тока производится 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

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.

3.1.3.5 Выбор и проверка предохранителей

Условия выбора:

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

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».

Таблица 3.11 Таблица счётчиков

3.2 Выводы по главе 3

Данная глава была посвящена выбору и проверке оборудования: силовых трансформаторов, питающих линии, разъединителей, выключателей, трансформаторов тока, предохранителей, КРУ.

На стороне 110 кВ приняли комплектную блочную трансформаторную подстанцию КТПБР-110/6 производства ЗАО «Высоковольтный союз» с трансформаторами мощностью 6,3 МВА укомплектованную элегазовыми выключателями ВГТ-110-40/2500, производства «Уралэлектротяжмаш».

ЗРУ-6 кВ выполнили в виде металлического сооружения КРПЗ-10, блоки КРПЗ-10 укомплектованы КРУ серии КУ-10ц. В ячейках КРУ установили вакуумные выключатели ВР-1 производства ОАО РЗВА, трансформаторы тока типа ТЛК.

Всё установленной на ПС оборудование выбрано по условиям длительного режима работы и проверено по условиям коротких замыканий. При этом для всех аппаратов производилось:

1.                 выбор по напряжению;

2.                 выбор по нагреву при длительных токах;

3.                 проверка на электродинамискую стойкость;

4.                 проверка на термическую стойкость.

Глава 4. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА

4.1 Анализ и выбор микропроцессорных средств защиты систем электроснабжения

В настоящее время большинство фирм производителей прекращают выпуск электромеханических реле и устройств и переходят на цифровую элементную базу.

Переход на новую элементную базу не приводит к изменению принципов релейной защиты и электроавтоматики, а только расширяет её функциональные возможности, упрощает эксплуатацию и снижает стоимость. Именно по этим причинам микропроцессорные реле очень быстро занимают место электромеханических и микроэлектронных.

Основными характеристиками микропроцессорных защит значительно выше микроэлектронных, а тем более электромеханических. Так, мощность, потребляемая от измерительных трансформаторов тока и напряжения, находится на уровне 0,1- 0,5 ВА, аппаратная погрешность в приделах 2-5 %, коэффициент возврата измерительных органов составляет 0,96-0,97.

Мировыми лидерами в производстве релейной защиты и автоматики являются европейские концерны ALSTOM, ABB и SIMENS. Общим является всё больший переход на цифровую технику. Цифровые защиты, выпускаемые этими фирмами, имеют высокую стоимость, которая впрочем, окупается их высокими техническими характеристиками и многофункциональностью.

Современные цифровые устройства РЗА интегрированы в рамках единого информационного комплекса функций релейной защиты, измерения, регулирования и управления электроустановкой. Такие устройства в структуре автоматизированной системы управления технологическим процессом энергетического объекта являются оконечными устройствами сбора информации. В интегрированных цифровых комплексах РЗА появляется возможность перехода к новым нетрадиционным измерительным преобразователям тока и напряжения – на основе оптоэлектронных датчиков, трансформаторов без ферромагнитных сердечников и т.д. Эти преобразователи технологичнее при производстве, обладают очень высокими метрологическими характеристиками, но имеют алую выходную мощность и непригодны для работы с традиционной аппаратурой.

Цифровые микропроцессорные комплексы РЗ являются интеллектуальными техническими средствами. Им присущи:

а) многофункциональность и малые размеры (одно цифровое измерительное реле заменяет десятки аналоговых);

б) дистанционные изменения и проверка уставок с пульта управления;

в) ускорение противоаварийных отключений и включений;

г) непрерывная самодиагностика и высокая надёжность;

д) регистрация и запоминание параметров аварийных режимов;

е) дистанционная передача оператору информации о состоянии и срабатываниях устройств РЗ;

ж) возможность вхождения в состав вышестоящих иерархических уровней автоматизированного управления;

з) отсутствие специального технического обслуживания – периодических проверок настройки и исправности.

В условиях конкуренции, фирмы часто выпускают рекламные проспекты на еще разрабатывающиеся устройства и, когда дело доходит до заказа, то выясняется, что ряд функций в этом устройстве еще не доработано или совсем не разработано. Хотя с другой стороны, жизнь не стоит на месте, и чтобы выжить, фирмы постоянно совершенствуют свои устройства, часто перехватывая, а то и "заимствуя" друг у друга новинки или удачные решения, и поэтому тяжело поспевать за их разработками. Плохо, если приобретешь такую промежуточную разработку, которая быстро снимается с производства, и потом в дальнейшем будут трудности с ремонтом, т.к. замена чипов или полных блоков не всегда возможна, потому что технология производства тоже не стоит на месте и изменяются конструктивы элементов и комплектующих.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11