- аварийные ситуации типа «ремонт+отказ» - отказ какого-либо Присоединения или элемента ГС, возникающий в период проведения ремонтов элементов ГС.
Все известные в настоящее время ГС основаны на следующих принципах подключения присоединений:
- присоединение коммутируется одним выключателем;
- присоединение коммутируется двумя выключателями;
- присоединение коммутируется тремя и более выключателями;
В настоящее время разработано минимальное количество типовых схем РУ, охватывающих большинство встречающихся в практике случаев проектирования ПС и переключательных пунктов и позволяющих при этом достичь наиболее экономичных унифицированных решений. Для разработанного набора схем РУ выполняются типовые проектные решения компоновок сооружений, установки оборудования, устройств управления, релейной защиты, автоматики и строительной части ПС.
Применение типовых схем является обязательным при проектировании ПС. Применение нетиповых схем допускается при наличии соответствующих технико-экономических обоснований.
Проектирование схем РУ ПС сводится к выбору схемы из числа типовых в соответствии с правилами их применения.
6.2. Выбор схемы распределительного устройства высокого напряжения (РУВН).
К РУВН проектируемой подстанции подключаются две ВЛ и два трансформатора.
Подстанция относится к классу тупиковых подстанций. Для данного класса напряжения, набора внешних присоединений и мощности трансформаторов, с учётом того, что применение отделителей в условиях холодного климата не рекомендуется, принимаем к установке на проектируемой подстанции схему два блока линия трансформатор с неавтоматической перемычкой. (рис.6.1).
В нормальном режиме все коммутационное оборудование включено, за исключением разъединителей QS7 в ремонтной перемычке. ВЛ W1, W2 – линии, связывающие проектируемую подстанцию с энергосистемой.
Рассмотрим последствия аварийных ситуаций в данной схеме:
Отказ одного из трансформаторов (предположим Т1). При КЗ в Т1 происходит отключение выключателя Q1, питание потребителей подстанции осуществляется через Т2 с учётом его перегрузочной способностью.
Отказ одной линии связи с электростанцией (W1). При КЗ на W1 происходит отключение выключателя Q1, трансформатор Т1 теряет питание. После отключения W1 оперативный персонал отключает повреждённую линию линейным разъединителем, после этого замыкается ранее отключенный QS7, происходит включение Q1 иТ1 и восстанавливает питание.
Отказ одного из выключателей (Q1). При КЗ в Q1 отключается головной выключатель и W1. Питание всех потребителей подстанции осуществляется от W2 и Т2.
Таким образом, из приведённого анализа следует, что в выбранной схеме отсутствует простая (одиночная) аварийная ситуация, приводящая к отключению потребителей проектируемой подстанции.
Наиболее тяжёлой аварийной ситуацией является отказ одной питающих линий (W1) в период ремонта одного из трансформаторов (Т2), но и в этом случае имеется возможность обеспечить питание потребителей проектируемой подстанции от W2 через ремонтную перемычку QS7-QS8 и трансформатор Т1.
6.3. Выбор оборудования РУВН.
В распределительных устройствах ПС содержится большое количество электрических аппаратов и соединяющих их проводников. Выбор аппаратов и расчёт токоведущих частей аппаратов и проводников – важнейший этап проектирования ПС, от которого в значительной степени зависит надёжность её работы.
6.3.1. Выбор выключателей на стороне ВН.
Выключатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока.
Выключатели предварительно выбираются по условиям работы: внутренняя или наружная установка, морозостойкость или тропическое исполнение, частота коммутаций, требуемые циклы АПВ (однократные, многократные, быстродействующие), степень быстродействия. Кроме того, решается вопрос о применении масляных или воздушных выключателей.
Согласно нормам технологического проектирования ПС в РУ 220кВ и ниже в большинстве случаев устанавливаются баковые маслообъёмные выключатели.
Выбор выключателей выполняется по следующим параметрам:
- номинальное напряжение аппарата должно быть больше или равно напряжению установки;
- номинальный ток аппарата должен быть больше или равен току максимальному нагрузки;;
- ток отключения должен быть больше или равен току расчётному ;
- ток электродинамической стойкости аппарата должен быть больше или равен ударному току;
- термическая стойкость аппарата должна быть выше или равна термической стойкости, рассчитанной для точки короткого замыкания,
где - тепловой импульс тока короткого замыкания по расчёту;
- среднеквадратичное значение тока за время его протекания (ток термической стойкости) по каталогу;
-длительность протекания тока термической стойкости по
каталогу, с
Рассчитаем максимальный ток нагрузки:
(6.1)
где - максимальная нагрузка подстанции, МВ*А
-номинальное напряжение с высокой стороны трансформатора, кВ
Ток короткого замыкания:
Iк.з. = 4,152кА из табл.5.1
Ударный ток короткого замыкания определяется как
(6.2)
|
|
Тепловой импульс в точке короткого замыкания:
(6.3)
где
- время действия релейной защиты, с
- время отключения выключателя, с
|
|
Из справочника [1] выбираем масляный выключатель ВМТ-110Б-20/1000УХЛ1 и проверим его параметры с расчётными величинами.
Таблица 6.1
Выбор выключателей на стороне 110кВ.
|
Условия выбора |
Расчётные величины |
Каталожные данные выключателя ВМТ-110Б-20/1000УХЛ1 |
|
110кВ |
110кВ |
|
|
229А |
1000А |
|
|
4,152кА |
20кА |
|
|
10,082кА |
52кА |
|
|
10,51кА2*с |
202*3=1200кА2*с |
6.3.2. Выбор разъединителей на стороне ВН.
Разъединитель – это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током. При ремонтных работах разъединителем создаётся видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением и аппаратами, выведенными в ремонт. Разъединители позволяют производство следующих операций:
- отключение и включение нейтрали трансформаторов и заземляющих дугогасящих реакторов при отсутствии в сети замыкания на землю;
- зарядного тока шин и оборудования всех напряжений (кроме батарей конденсаторов);
- нагрузочного тока до 15А трёхполюсными разъединителями наружной установки при напряжении 10 кВ и ниже. К разъединителям предъявляются следующие требования:
- создание видимого разрыва в воздухе, электрическая прочность которого соответствует максимальному импульсному напряжению;
- электродинамическая и термическая стойкость при протекании токов короткого замыкания;
- исключение самопроизвольных отключений;
- чёткое включение и отключение при наихудших условиях работы (обледенение, ветер).
Выбор разъединителей выполняется:
- по напряжению установки: ;
- по току: ;
- по конструкции;
- по электродинамической стойкости:;
- по термической стойкости:.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17
