Реконструкция подстанции "Гежская" 110/6 кВ (стр. 6 из 23)

Надежная работа подстанции «Гежская» 110/6 кВ может быть обеспечена только тогда, когда каждый выбранный аппарат соответствует как условиям номинального режима работы, так и условиям работы при коротких замыканиях. Поэтому электрооборудование сначала выбирают по номинальным параметрам, а затем осуществляют проверку на действие токов короткого замыкания (расчёт токов короткого замыкания представлен в главе 2.6).

3.1.2 Выбор оборудования на стороне 110 кВ

Электрические аппараты в системе электроснабжения должны надежно работать как в нормальном длительном режиме, так и в условиях аварийного кратковременного режима. К аппаратам предъявляется ряд общих требований надежной работы: соответствие номинальному напряжению и роду установки; отсутствие опасных перегревов при длительной работе в нормальном режиме, термическая и динамическая устойчивость при коротких замыканиях, а так же такие требования как простота и компактность конструкций, удобство и безопасность эксплуатации, малая стоимость.

При реконструкции ПС «Гежская» на стороне 110 кВ принимаем схему «Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий». Для возможности работы силовых трансформаторов как с разземлной, так и с заземленной нейтралью 110 кВ, предусмотрим установку в нейтралях заземлителей и ограничителей перенапряжения.

На стороне 110 кВ примем комплектную блочную трансформаторную подстанцию КТПБР-110/6 производства ЗАО «Высоковольтный союз» с трансформаторами мощностью 6,3 МВА, климатического исполнения ХЛ1.

ОРУ-110 кВ выполним из унифицированных транспортабельных блоков, выполненных в виде металлических опорных конструкций, на которых смонтированы аппараты высокого напряжения с элементами жёсткой и гибкой ошиновки. Сторона 110кВ комплектуется элегазовыми выключателями ВГТ-110-40/2500, производства «Уралэлектротяжмаш». Для ограничения напряжения при реконструкции ПС «Гежская» используется ограничители перенапряжения ОПН на стороне высокого напряжения 110 кВ ОПН-110/80-10 УХЛ1 (Приложение лист 2).

3.1.2.1 Комплектная блочная трансформаторная подстанция КТПБР-110/6

Комплектные трансформаторные подстанции блочные, производства Ровенского завода высоковольтной аппаратуры, КТПБР-110/10(6) предназначены для приёма, преобразования и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока промышленной частоты 50 Гц с номинальным напряжением 110и 10(6) кВ. Подстанции служат для электроснабжения промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных потребителей, объектов строительства и транспорта.

Подстанции предназначены для работы в условиях климатического района У категории размещения I (в соответствии с ГОСТ 15150), рассчитаны для работы в I-IV районах по ветру и гололёду.

В составе КТПБР поставляются следующие основные блоки и элементы:

1) один или два силовых трансформатора мощностью от 2 500 кВА до 40 МВА;

2) реакторы масляные заземляющие дугогасящие;

3) блоки открытых распределительные устройств 110 кВ, с элементами жесткой и гибкой ошиновки;

4) распределительные устройства 10 кВ, которые комплектуются шкафами КРУ серий КУ-10Ц с вакуумными выключателями ВР1 и ВР2, и монтируются в капитальном строении или собираемом на месте строительства подстанции из отдельных транспортабельных секций сооружении;

5) общестанционный пункт управления;

6) оборудование и аппаратура связи и телемеханики, источники резервного питания;

7) шкафы трансформаторов собственных нужд мощностью от 25 до 250 кВА;

8) устройства грозозащиты, заземления и освещения, а так же ограждение;

9) запасные части инструменты и принадлежности, комплект средств индивидуальной и противопожарной защиты, а так же другие блоки и элементы в соответствии с проектом подстанции.

Сторона подстанций с высоким напряжением 110 кВ комплектуется элегазовыми выключателями ВГТ-110-40/2500 (производства "Уралэлектротяжмаш", Россия).

3.1.2.2 Выбор и проверка высоковольтных выключателей

Выбор и проверка высоковольтных выключателей производится по номинальному напряжению сети, номинальному току, отключающейся способности, электродинамической и термической стойкости.

Условия выбора выключателей:

1) Выбор по номинальному напряжению:

, (2.1)

где

– номинальное напряжение аппарата, кВ; – номинальное напряжение сети, кВ.

2) Выбор по номинальному току:

, (2.2)

где

– номинальный ток аппарата, А; – максимальный действующий рабочий ток цепи, А,

Выбранные аппараты необходимо проверить по условиям электродинамической и термической стойкости.

а) Проверка на электродинамическую стойкость:

, (2.3)

где

– ток электродинамической устойчивости, кА; – ударный ток короткого замыкания, кА.

б) Проводники, аппараты не должны нагреваться выше максимальной температуры, установленной нормами для кратковременного нагрева при прохождении через них тока КЗ.

, (2.4)

где

– номинальный ток термической стойкости, который аппарат может выдержать без повреждений в течение время ; – установившейся ток КЗ; – приведенное время действия КЗ, равное 0,6 с.

Проверяем выключатель по отключающей способности:

, (2.5)

где

– ток отключения, с; – ток отключения, кА.

В настоящее время в устройствах 110- 220 кВ широко применяются элегазовые выключатели. В качестве дугогасительной, теплопроводящей и изолирующей среды в них применяется элегаз. В нашем случае сторона 110 кВ комплектуется элегазовыми выключателями типа ВГТ-110-40/2500.

Технические характеристики выключателя представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Технические характеристики выключателя ВГТ-110-40/2500

Наименование параметра	Величина
Номинальное напряжение, кВ	110
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	126
Номинальный ток, А	2500
Номинальный ток отключения, кА	40
Параметры сквозного тока короткого замыкания, кА– наибольший пик– начальное действующее значение периодической составляющей– ток термической стойкости (трехсекундный)	1024040
Параметры тока включения, кА– наибольший пик– начальное действующее значение периодической составляющей	10240
Собственное время отключения, с	19-25
Полное время отключения, с	0,035
Собственное время включения, с	40
Минимальная бестоковая пауза при АПВ, с	0,062
Нормированное испытательное напряжение, кВ– промышленной частоты 50 Гц, 1мин– грозового импульса относительно земли и между полюсами между разомкнутыми контактами	230550630
Номинальное давление элегаза при 20єС абсолютное и избыточное, МПА	0,5 и 0,4
Масса выключателя, кг	1360
Масса привода, кг	205
Масса элегаза, кг	5,0

Преимущества выключателя:

1. Отключение емкостных токов без повторных зажиганий, что обеспечивается за счет высокой собственной электрической прочности элегаза и оптимизированного перемещения контактов;

2. Снижение эксплуатационных затрат;

3. Низкий уровень шума, т.е. пригоден для установки в жилых районах;

4. Высокая надежность, обусловленная малыми приводными силами,

отдельными дугогасильными контактами, двойными уплотненными кольцами во всех уплотнениях, за счет чего обеспечена минимально допустимая интенсивность утечки, надежными комплектующими узлами;

5. Простота монтажа и сдачи в эксплуатацию;

6. Выключатель предназначен для использования в экстремальных условиях.

Выбор и проверку выключателей производим по следующим параметрам (Таблица 3.2):

Таблица 3.2 Условия выбора и проверки выключателей

Паспортные данные выключателя	Условия выбора	Проверка
Номинальное напряжение ,кВ		110 110
Номинальный ток , А		2500 44,24
Ток отключения , кА		50 3,36
Ток электродинамической устойчивости , кA		102 8,55
Ток термической устойчивости за время , кА		40 1,5

3.1.2.3 Выбор и проверка разъединителей

Непрерывно растущий спрос на электроэнергию предъявляет повышенные требования к распределительным устройствам и их элементам. В этой связи надежность, а также низкие расходы на эксплуатацию играют большую роль. Опыт эксплуатации постоянно отражается в разработке новых изделий и улучшении существующих.