Электроснабжение Сокольского деревообрабатывающего комбината

Выбираем для нашего распределительного пункта шкафы выкатного исполнения для внутренней установки КВ-3 [8].

Камеры серии КВ-3 на номинальное  напряжение 10кВ переменного трехфазного тока частотой 50 и 60 Гц предназначены для распределительных устройств сетей с изолированной или заземленной через дугогасительный реактор нейтралью.

Основные параметры камер КВ-3 приведены в табл. 7.1.

 

Таблица 7.1

Параметры камер КВ-3

 

Uном, кВ	Uмакс.раб, кВ	Iном. главных цепей, А	Iном. сборных шин, А	Iоткл, кА	Iдин.ст., кА	Iтерм.ст., кА
10	12	630	1000	31,5	80	31,5

 

 

 

7.2. Выбор выключателей

 

 

 

Выключатели являются основными коммутационными  аппаратами и служат для отключения  и включения цепей в различных режимах работы. Выбор выключателей производится по следующим параметрам:

- по напряжению электроустановки U_с

                                                      U_с U_ном,                                                       (7.1)

 

где U_ном - номинальное напряжение выключателя, кВ;

 

- по длительному току I_{р, макс} :

 

                                                     I_{р, макс} I_ном ,                                                   (7.2)

 

где I_ном - номинальный ток выключателя, А;

- по отключающей способности:

 

                                                        I_пt I_откл ,                                                     (7.3)

 

где I_пt -периодическая составляющая тока короткого замыкания, кА;

I_откл - номинальный ток отключения выключателя, кА.

 

- проверка на электродинамическую  стойкость выполняется по условиям:

 

                                                      I_по I_дин ,                                                        (7.4)

                                                      i_уд i_дин ,                                                        (7.5)

 

где I_по - расчетное значение периодической составляющей тока короткого

      замыкания, кА;

      i_уд - расчетное значение ударного тока, кА;

      I_дин - действующее значение предельного сквозного тока короткого

      замыкания, кА;

      i_дин - амплитудное значение предельного сквозного тока короткого

      замыкания, кА.

 

- на термическую стойкость выключатель  проверяют по тепловому импульсу:

 

                                                      B_к I_т²*t_т ,                                                     (7.6)

 

                                                         B_к = I_пt²*t_сз ,

 

где B_к - тепловой импульс по расчету;

      I_т - предельный ток термической устойчивости, кА;

      t_т - длительность протекания тока I_Т, с.

      t_сз - время срабатывания защиты, с.

 

На ГПП устанавливаем элегазовые выключатели типа ВЭБ-110-630 Уральского завода-изготовителя, в которых гашение дуги производится потоком элегаза и путем подъема давления в камере за счет дуги, горящей в замкнутом объеме газа [8].

Проверку возможности  использования этого типа выключателя сводим в табл. 7.2.

Таблица 7.2

Выбор выключателей

 

Условие выбора	Каталожные данные	Расчетные данные
Uном ³ Uс	110 кВ	110 кВ
Iном ³ Iр, макс	630 А	112 А
Iоткл ³ Iк(3)	20 А	3,091 А
iдин ³ iуд	52 кА	6,38 кА
(кт*Iном)2*tт ³ Bк	1200 кА2*с	2,29 кА2*с

 

7.3. Выбор разъединителей 

 

 

 

Условия выбора разъединителей аналогичны условиям выбора выключателей (7.1), (7.2). Проверку выбранных разъединителей на электродинамическую стойкость и термическую стойкость выполняем по (7.4), (7.5), (7.6).

Для стороны 110 кВ на ГПП  по [8] выбираем разъединитель наружной установки с заземляющими ножами марки РНДЗ.1-110ХЛ/630.

Проверку возможности  их использования сводим в табл. 7.3

Таблица 7.3

Выбор разъединителей

 

Условие выбора	Каталожные данные	Расчетные данные
Uном ³ Uс	110 кВ	110 кВ
Iном ³ Iр, макс	630 А	112 А
iдин ³ iуд	31,5 кА	6,38 кА

 

 

 

7.4. Выбор измерительных  трансформаторов тока

 

 

 

Для питания цепей  измерительных приборов необходимы трансформаторы тока класса 1.0. Выбираем из [8] трансформаторы тока типа ТНДМ-110-ХЛ 300/5 наружной установки с обмотками для релейной/дифференциальной защиты, пригодные для холодного климата. Выбор отражен в табл. 7.4.

Таблица 7.4

Выбор трансформаторов тока

 

Условие выбора	Каталожные данные	Расчетные данные
Uном ³ Uс	110 кВ	110 кВ
Iном ³ Iр, макс	750 А	112 А
iдин ³ iуд	88 кА	6,38 кА
(кт*Iном)2*tт ³ Bк	607,5 кА2*с	2,29 кА2*с
z2 ном ³ z2 р	4 Ом	0,348 Ом

 

Индуктивное сопротивление  токовых цепей невелико: z₂ = R₂

Вторичная нагрузка определяется по формуле:

 

                                                     R₂ = r_приб + r_пров + r_конт,                                    (7.7)

 

где r_приб – сопротивление приборов, определяемое по формуле:

 

                                                     r_приб = S_приб / I₂², Ом                                         (7.8)

 

     r_пров – сопротивление проводов определяемое по формуле:

 

                                                r_пров = z_{2 ном} - r_приб – r_к,                                          (7.9)

 

где r_к – сопротивление, принимаемое равным 0,05 Ом.

 

Отсюда, r_приб = 5,5 / 52 = 0,22 Ом

r_пров = 0,4 - 0,22 – 0,05 = 0,13 Ом.

 

Зная r_пров, определяем сечение по формуле:

 

                                                       d = p*l_пров / r_пров,                                           (7.10)

 

где p – удельное сопротивление  материала провода (с алюминиевыми

      жилами p = 0,028 г/м);

       l_пров – Расчетная длина, равная Ö3*l, м

 

Примем длину соединительных проводов 4 м:

 

d = 0,028*Ö3*4 / 2,5 = 0,075 Ом

 

Вторичная нагрузка будет равна:

 

z₂ = 0,22+0,078+0,05=0,348 Ом, что удовлетворяет условию выбора (см. табл. 7.4)

z₂ = 0,348 z_{2 ном} = 0,4

 

 

 

7.5. Выбор разрядников

 

 

 

Для защиты оборудования подстанции от набегающих с линии  импульсов грозовых перенапряжений на стороне высшего напряжения трансформаторов Т1 и Т2 (см. лист 2), согласно рекомендациям, изложенным в [8] устанавливаем блок вентильных разрядников ОПН-110. Выбор отражен в табл. 7.5.

Таблица 7.5.

Выбор блока разрядников

 

Условие выбора	Каталожные данные	Расчетные данные
Uном ³ Uс	110 кВ	110 кВ
Iн.доп ³ Iс.	100 А	64 А

 

 

 

7.6.Выбор трансформаторов  напряжения

 

 

 

Выбираем измерительные  трансформаторы напряжения TV1, TV2 (см. лист 2) наружной установки типа НАМИ-110 (S_2ном = 150 В*А в классе точности 0,5).

Нагрузку трансформатора напряжения составляют: вольтметр Э335 (S_V = 2 Вт); ваттметр Д305(S_W = 2,5 В*А), варметр Д305 (S_Var = 2,5В*А), счетчик активной энергии И680 (S_Wh = 9,7 В*А), счетчик реактивной энергии И676 (S_Varh = 14,5 В*А). Суммарная нагрузка вторичных цепей составляет:

 

S₂ = 2 + 2*2,5 + 9,7 + 14,5 = 31,2 (В*А).

 

Выбор отражен в табл. 7.6.

Таблица 7.6

Выбор трансформаторов напряжения

 

Условие выбора	Каталожные данные	Расчетные данные
Uном ³ Uс	110 кВ	110 кВ
S2ном ³ S2	150 В*А	31,2 В*А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ РЕЛЕЙНОЙ  ЗАЩИТЫ 

И АВТОМАТИКИ

 

 

 

Распределительные сети являются важнейшим  звеном в системе производства, передачи и потребления электрической энергии. Большое значение для надежной работы электросетей имеет правильное выполнение и настройка релейной защиты, в том числе правильный выбор рабочих параметров срабатывания уставок защитной аппаратуры [9].

Основные требования, предъявляемые  к релейной защите:

• надежность отключения всех видов повреждений;
• чувствительность защиты;
• избирательность действия;
• простота и надежность схем;
• быстродействие;
• наличие сигнализации о повреждениях.

Проектируемая подстанция в нормальном режиме запитана от двух независимых источников: трансформатор Т1 – от первой секции шин ПС – Сокол; трансформатор Т2 – от второй секции шин ПС Сокол.

Для реализации функций РЗА и управления присоединений 110 кВ используем унифицированную микропроцессорную систему БЭ2704 производства НПП «Экра» (г. Чебоксары).

Устанавливаем два комплекта:

• БЭ2704V010 – терминал управления выключателем;
• БЭ2704V020 – терминал дистанционной и токовой направленной защит.

Первый комплект осуществляет функции  управления выключателем 110 кВ:

• включение трех фаз выключателей от АПВ;
• отключение трех фаз выключателя от двух групп электромагнитов по команде устройств РЗ, ТМ, КУ, УРОВ и др.

Автоматика обеспечивает прием команд: «Включить», «Отключить», контроль положения выключателя «Включено», «Отключено», блокировку выключателя от многократных включений, фиксацию положения выключателя.

Резервные защиты выполняют функции:

• трехступенчатую защиту от многофазных КЗ;
• блокировку при качаниях;
• блокировку при неисправностях в цепях напряжения;
• четырехступенчатую защиту от КЗ на землю;
• токовую отсечку от многофазных КЗ;
• ускорение действия всех защит при включении выключателя.