Устанавливаем фильтр ОФП - 4.

Заградитель преграждает вход токов высокой частоты за пределы линии. Выпускаемые отечественной промышленностью заградители ВЗ-630-0.5У1 рассчитаны на рабочий ток 630 А.

Предусматриваем также защиту оборудования подстанции от атмосферных перенапряжений с помощью вентильных разрядников для ОРУ-110 кВ - РВС-110МУ1, ([4], табл. 5.20)

Для распредустройства 110 кВ выбрано типовое ОРУ, а для стороны 6 кВ - закрытое комплектное распределительное устройство. Схемы и размеры РУ приведены в графической части проекта.

Выбор источника и оборудования оперативного тока

Для нормальной работы приборов и аппаратов управления и сигнализации, а также для питания оперативных цепей релейной защиты и автоматики, создающих логическую последовательность операций при срабатывании соответствующего устройства, необходим вспомогательный источник оперативного тока. Возможно использование как постоянного, так и переменного оперативного тока ( [9], стр.547). Питание оперативных цепей может осуществляться как от специальных независимых источников энергии (аккумуляторных батарей), так и путем отбора мощности от первичной установки.

Использование аккумуляторной батареи в качестве источника оперативного тока обеспечивает электроснабжение вторичных устройств даже при полном исчезновении напряжения переменного тока в обслуживаемой электроустановке. Однако капитальные затраты оказываются значительными. Поэтому аккумуляторные батареи применяют только на мощных электростанциях и крупных районных подстанциях (на всех подстанциях 330-750 кВ и на подстанциях 110-220 кВ при наличии РУ 110-220 кВ со сборными шинами) ([11], стр. 548). На основании вышеуказанного устанавливаем на данной подстанции установку постоянного тока с аккумуляторными батареями.

Схема аккумуляторной установки

На подстанциях 110 - 500 кВ с выключателями на высоком напряжении установка аккумуляторной батареи для питания цепей управления, сигнализации, блокировки, аварийного освещения. Емкость батареи на подстанциях выбирается значительно меньшей, чем на станциях. Колебание напряжения на шинах постоянного тока подстанции значительно меньше, так как нагрузка на батарее здесь практически постоянна, а длительность толчковых токов составляет доли секунды. Все это позволяет отказаться от элементного коммутатора в схеме аккумуляторной установки. Основные 108 элементов присоединяются к шинам, от которых питаются сети управления и аварийное освещение. Дополнительные элементы присоединяются на шинки питания электромагнитных приводов. В нормальном режиме постоянная нагрузка питается от подзарядного устройства, которое одновременно служит для подзаряда всей батареи. В этом режиме на шинах управления напряжение равно 2.15108 = 232 В. При разряде до 1.8 В на элемент снижается до 1.8108 = 195 В (88.5 % от номинального). При заряде напряжение на каждом элементе поднимается до 2.35 В. Для того, чтобы в этом случае напряжение на шинах управления не превышало допустимого значения 230-235 В, выполняется дополнительная отпайка от 100-го элемента. Дополнительные элементы обеспечивают более высокое напряжение на шинах питания приводов, а следовательно, позволяют снизить сечение кабелей к силовым приводам, которое определяется допустимой потерей напряжения. Количество дополнительных элементов может быть различным (от 6 до 30) и определяется конкретным расчетом. Параллельно дополнительным элементам включается балластное сопротивление, значение которого регулируется так, чтобы ток постоянной нагрузки проходил по этому сопротивлению, а ток подзаряда - по дополнительным элементам.

Для подзаряда и послеаварийного заряда предусматривается установка двух автоматизированных выпрямительных устройств.

Выбор аккумуляторной батареи и подзарядного устройства

Число основных элементов в батарее:

.

Общее число элементов:

.

Количество добавочных элементов:

.

Типовой номер определяем по формуле:

где 1.05 - коэффициент запаса;

I_АВ - нагрузка установившегося получасового аварийного разряда, принимаем по таблице 11.1,

j = 25 А/м - допустимая нагрузка аварийного разряда, А/N, приведенная к первому номеру аккумуляторов ([8], рис. 7.26).

Таблица 11.1 Расчетные нагрузки электроприемников

Вид потребителя	Параметры электроприемников	Расчетные нагрузки
	Кол. Эл. Пр.	PНОМ, кВт	IНОМ, А	IРАСЧ.ДЛИТ., А	IПУСК, А	Авар. реж. до 30мин	Толчок тока в нач. ав	Наиб. толч. IКОНЦ, А
Постоянная нагрузка	-	-	-	20	-	20	20	20
Аварийное освещение	-	-	-	160	-	160	-	160
Приводы выключателей ПЭ-11 для ВМПЭ	1	-	58	-	-	-	58	-
Преобразовательные агрегаты оперативной связи	1	7.2	38	30	100	30	100	30
Привод ШПЭ - 31 У1 для МКП-35	1	-	124	-	-	-	-	124
Привод ШПЭ - 44 У1 для У-110Б-2000-40У1	1	-	240	-	-	-	-	240
Расчетные величины	210	178	574

.

Предварительно принимаем СК-10.

Проверяем по уровням напряжения.

А) по рис. 10.8 ([9], стр. 199) определяем из условия обеспечения минимального допустимого напряжения на приводе выключателя равным 85 % с учетом потери напряжения в соединительном кабеле равной 5 % I_т.доп=20 А/N.

Принимаем СК-10.

Б) при толчке тока в конце аварийного режима (включение У-110 и МКП-35) ток предшествующего разряда

 А/N.

Ток в момент толчка, приведенный к первому номеру

А/N.

По кривой на рис. 10-7 [9] определяем напряжение на элементе в момент толчка U_эл=1.68 В и напряжение на шинах батареи U_ш=1.58122=192.76 В, или 87.6% U_ном. Так как напряжение при толчке тока получилось меньше 90%, то выбираем СК-12, в этом случае j=574/12=47.83, U_ш=1.65122=201.3 В, или 91.5% U_ном.

Подзарядное устройство:

А;

В

Выбираем подзарядное устройство ВАЗП 380/260 - 40/80 на напряжение 380-260 В и ток 40-80 А.

В данном разделе в качестве оперативного тока был выбран постоянный ток. В качестве источника оперативного тока выбрана батарея из 122 аккумуляторов типа СК - 12 и подзарядное устройство к ней ВАЗП 380/260 - 40/80.

Выбор схемы дистанционного управления и сигнализации для выключателя ВМПЭ-10-630-20У3

При управлении технологическим процессом подстанции возникает необходимость дискретного воздействия (закрыть, открыть, включить, отключить) на исполнительные органы. В главной электрической схеме такими органами являются приводы выключателей, установленных в цепях трансформаторов, линий и т.д.

Подача управляющей команды осуществляется вручную оператором или от автоматических устройств, которые применяются для выполнения переключений в аварийных ситуациях (ликвидация к.з., нарушений устойчивости параллельной работы генераторов и т.п.).

Действие систем управления сопровождается работой устройств сигнализации, которые дают оперативному персоналу необходимую информацию о состоянии оборудования и срабатывании защиты и автоматики. Для предотвращения неправильных операций предусматриваются специальные блокировки.

Устройства управления, сигнализации и блокировок с соответствующими источниками питания образуют на электрических станциях и подстанциях систему вторичных цепей. К этой системе относят также схемы автоматики, релейной защиты и технологического контроля.

В этом разделе была выбрана схема дистанционного управления и сигнализации для выключателя ВМПЭ-10-630-20У3.

На рис. 12.1 приведена схема управления выключателем с электромагнитным приводом ключом серии ПМОВФ. Положение контактов указано для случая, когда выключатель отключен, а обмотки реле и контактора обесточены. Такое состояние условно считается нормальным и принято при изображении схем управления.

Кратковременность командного импульса обеспечивается с помощью вспомогательных контактов выключателя В, связанных механически с валом выключателя, а именно: размыкающего в цепи включения и замыкающего в цепи отключения. Вспомогательные контакты автоматически размыкают цепи управления после завершения соответствующей команды. Кроме того, достаточно мощные вспомогательные контакты, разрывающие цепи управления, освобождают от этого маломощные контакты реле и ключа управления. Включение выключателя осуществляется подачей команды на промежуточный контактор КМ оператором посредством контактов ключа управления 5А или автоматическим устройством, выходные контакты которого включены параллельно контактам SA. Контактор замыкает цепь электромагнита включения YAC, который производит включение выключателя. В конце процесса включения вспомогательные контакты В разрывают цепь включения, а другие контакты В, замыкаясь, подготавливают цепь отключения.

При отключении оператором (с помощью оперативных контактов ключа управления) или под действием выходных контактов релейной защиты замыкается цепь электромагнита отключения YAT. По завершении операции, вспомогательные контакты вновь занимают положение, указанное на рисунке.

Сигнализация об основных положениях выключателя “включено” и “отключено” осуществляется при соответствии положения рукоятки ключа положению контактов выключателя. Например, если ключ находится в положении “отключено” и выключатель отключен, в схеме образуется цепь +УШ, контакты 13-16 ключа, резистор R, нормально замкнутый вспомогательный контакт выключателя В, зеленая лампа ЛЗ, -ШУ. Зеленая лампа горит ровным светом.

Для контроля цепей управления использованы два промежуточных реле: реле положения “включено” РПВ, фиксирующее включенное положение выключателя и контролирующее цепь отключения, и реле положения “отключено” РПО, фиксирующее отключенное положение выключателя и контролирующее цепь включения. В цепи этих реле устанавливаются дополнительные резисторы R для исключения ложного срабатывания контактора КМ или электромагнита отключения в случае закорачивания обмоток РПВ и РПО.



Рис. 12.1. Общая схема управления и сигнализации выключателя с ключом ПМОВФ.

Запуск сигнализации обрыва цепей управления происходит через последовательно включенные размыкающие контакты реле РПВ и РПО. При исправном состоянии цепей управления обмотка одного реле обтекается током, а другого обесточена. В результате цепь подачи сигнала обесточена. В случае обрыва цепи последующей команды управления обмотки обоих реле оказываются обесточенными, и происходит запуск сигнализации.

Заключение

электроэнергия подстанция оборудование трансформатор

При разработке курсового проекта были рассмотрены следующие вопросы:

1. Выбор силовых трансформаторов;

2. Выбор принципиальной схемы соединений ГПП;

3. Выбор трансформаторов и схемы собственных нужд подстанции;

4. Расчет токов короткого замыкания;

5. Выбор коммутационной аппаратуры;

6. Выбор токоведущих частей;

7. Выбор измерительных приборов для основных цепей и измерительных трансформаторов;

8. Выбор разрядников на проектируемой ГПП;

9. Выбор РУ;

10. Выбор схемы дистанционного управления и сигнализации для выключателя ВМПЭ-10-630-20У3.

При выполнении данного курсового проекта были решены следующие задачи: были выбраны и разработаны две схемы подстанции (с двумя трансформаторами ТДТН-63000/110/35/6 и с четырьмя трансформаторами 2хТРДН - 25000/110/6/6, 2хТДТН - 40000/110/35/6), произведено их технико-экономическое сравнение и на его основании выбрана для дальнейшего расчета схема подстанции с наименьшими приведенными затратами - с двумя трансформаторами ТДТН-63000/110/35/6. Затем для выбранной схемы произведен расчет токов короткого замыкания. Наибольший ток короткого замыкания (трехфазного), после установки реактора на стороне НН подстанции (I_К = 13.084 кА, i_У = 32.936 кА), наименьший - на стороне ВН (I_К = 3.034 кА, i_У = 7.379 кА). Были выбраны коммутационные аппараты (на стороне 110 кВ выбран масляный баковый выключатель У-110Б-2000-40У1 и разъединители РНД3.2-110/1000 У1); на стороне 35 кВ выбраны баковые выключатели МКП и разъединители в цепях вводных, секционного и линейных выключателей.

На стороне 6 кВ выбраны маломасляные выключатели ВМПЭ и разъединители в цепях всех выключателей.

Произведен выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения, а также всей контрольно-измерительной аппаратуры на подстанции. Выбран оперативный ток подстанции и источник оперативного тока, разработана схема дистанционного управления и сигнализации выключателем.

Разработана полная схема подстанции. Данная подстанция имеет три номинала напряжений: 110 кВ, 35 кВ и 6 кВ. Имеется 4 отходящих линий на стороне 35 кВ и 8 отходящих линий на стороне 6 кВ.

Курсовой проект выполнен с учетом всех норм проектирования и в соответствии с требованиями ЕСКД, а разработанная подстанция удовлетворяет современным техническим требованиям.

Литература

1. Программа курса, контрольные задания и методические указания к выполнению курсового проекта "Электрические станции и подстанции систем электроснабжения" для студентов заочного обучения по специальности 10.04-Электроснабжение./А.Н.Бохан.-Гомель:ГПИ,1990.

2. Методические указания для курсового проектирования по курсу "Электрические станции и подстанции систем электроснабжения" для студентов специальности 03.03/Г.И.Селиверстов,А.Н.Бохан.-Гомель:ГПИ,1988.

3.Околович М.Н. Проектирование электрических станций - М.:Энергоиздат,1982.

4. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования - М. Энергоатомиздат, 1989.

5. Блок В.М. Электрические сети и системы: Учеб. Пособие для электроэнергет. спец. вузов. - М.:Высш. шк., 1986.

6. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов.-М.:Энергоатомиздат,1989.

7. Методические указания к курсовому проекту по курсу “Электрическая часть станций и подстанций” (для студентов спец. 03.03)/Л.И. Евминов.-Гомель:ГПИ, 1980.

8. Рожков Л.Д., Козулин В.С.. Электорооборудование станций и под станций.-М.: Энергия, 1980(1997).

9. Гук Ю.Б. и др.. Проектирование электрической части станций и подстанций: Учебное пособие для вузов. -Л.: Энергоатомиздат, 1985

10. Лычев П.В., Федин В.Т. Электрические системы и сети. Решение практических задач: Учебное пособие для вузов.-Мн.:ДизайнПРО, 1997.

Размещено на Allbest.ru