Таблица 3.1 - Характеристики сопротивлений нулевой последовательности линий
|
Характеристика линии |
Х0л/Х1л |
|
|
Одноцепная линия без тросов |
3,5 |
|
|
То же со стальными тросами |
3,0 |
|
|
То же с хорошо проводящими тросами |
2,0 |
|
|
Двухцепная линия без тросов |
5,5 |
|
|
То же со стальными тросами |
4,7 |
|
|
То же с хорошо проводящими тросами |
3,0 |
о.е.;
о.е.;
о.е.;
о.е.;
о.е.
Приведем схему замещения прямой последовательностей к простейшему виду:
|
о.е.; |
о.е.; |
|
|
о.е.; |
о.е.; |
|
|
о.е.; |
о.е.; |
|
|
о.е.; |
о.е.; |
|
|
о.е.; |
о.е. |
|
|
о.е.; |
Рисунок 3.4 - Расчетная схема прямой последовательности
1 этап:
о.е.;
о.е.;
о.е.;
о.е.;
о.е.
Рисунок 3.5 - Первый этап преобразования схемы прямой последовательности
2 этап:
о.е.;
о.е.
о.е.
Рисунок 3.6 - Второй этап преобразования схемы прямой последовательности
3 этап:
о.е.;
о.е.
Рисунок 3.7 - Эквивалентная схема замещения прямой последовательности
Приведем схему замещения нулевой последовательностей к простейшему виду:
|
о.е.; |
о.е.; |
|
|
о.е.; |
о.е.; |
|
|
о.е.; |
о.е.; |
|
|
о.е.; |
о.е.; |
|
|
о.е.; |
о.е.; |
|
|
о.е.; |
о.е. |
|
|
о.е.; |
Рисунок 3.8 - Расчетная схема нулевой последовательности
1 этап:
о.е.;
о.е.;
о.е.
Рисунок 3.9 - Первый этап преобразования схемы нулевой последовательности
2 этап:
о.е.;
о.е.
Рисунок 3.10 - Второй этап преобразования схемы нулевой последовательности
3 этап:
о.е.
Рисунок 3.11 - Третий этап преобразования схемы нулевой последовательности
4 этап:
о.е.
Рисунок 3.12 - Эквивалентная схема замещения прямой последовательности
Базовые токи при КЗ, кА, равны:
· В точке К1: кА;
· В точке К2: кА.
Результирующие сопротивления схемы замещения прямой последовательности равны:
о.е.;
о.е.
Ток трехфазного КЗ для точек К1 и К2:
кА;
кА.
Результирующие сопротивление схемы замещения нулевой последовательности равно:
Ток однофазного КЗ в точке К1:
кА.
Ударные токи для всех КЗ:
Значения КУ берем из таблицы 3.2.
Таблица 3.2 - Значения КУ и Та
|
Место КЗ |
КУ |
Та |
|
|
Шины ВН |
1,8 |
0,05 |
|
|
Шины НН |
1,85 |
0,06 |
кА;
кА;
кА.
Результаты расчетов занесем в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 - Результаты расчета
|
Место КЗ |
, кА |
, кА |
, кА |
, кА |
|
|
Шины ВН |
8,513 |
7,351 |
21,671 |
18,712 |
|
|
Шины НН |
8,355 |
- |
21,859 |
- |
4. ВЫБОР ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ПОДСТАЦИИ
Электрическую схему распределительного устройства (РУ) выбирают в зависимости от назначения. роли, местоположения подстанции в системе электроснабжения и с учетом типа установленных силовых трансформаторов.
Схемы РУ должны удовлетворять следующим требованиям: надёжности, экономичности, удобству эксплуатации, технической гибкости, экологической чистоте, компактности и унифицированности.
4.1 Выбор РУ ВН
Согласно [2] и [3] для проектируемой проходной ПС (Рисунок 4.1) можем принять РУ ВН по схеме 110-9 «Одна рабочая секционированная выключателем система шин» или 110-9Н «Одна рабочая секционированная по числу трансформа торов система шин с подключением трансформаторов к секциям шин через развилку из выключателей». Выбранные схемы РУ представлены на рисунке 4.2 и рисунке 4.3.
Рисунок 4.1 - Схема подключения к электрической сети, проектируемой ПС1
Рисунок 4.2 - Схема РУ проектируемой ПС1 «Одна рабочая секционированная выключателем система шин (9)»
Рисунок 4.3 - Схема РУ проектируемой ПС1 «Одна рабочая секционированная по числу трансформа торов система шин с подключением трансформаторов к секциям шин через развилку из выключателей (9Н)
Для окончательного выбора схемы РУ ВН оценим надежность с помощью упрощенного таблично-логического метода (Таблица 4.1 и таблица 4.2) и сравним варианты (Таблица 4.3).
Таблица 4.1 - Таблица надежности схемы РУ 9
|
Норм.режим |
Ремонтируемый элемент |
||||||||||||
|
Повр. объект |
Ущерб |
Q1 |
Q2 |
Q3 |
Q4 |
Q5 |
Q6 |
Q7 |
Q8 |
Q9 |
B1 |
B2 |
|
|
Q1 |
? |
Х |
SП,ТВ |
? |
SП,0,5 |
? |
SН,0,5 |
? |
? |
SП,0,5 |
SП,ТВ SН,0,5 |
Х |
|
|
Q2 |
? |
SП,ТВ |
Х |
SП,0,5 |
? |
SН,0,5 |
? |
? |
SП,0,5 |
? |
Х |
SП,ТВ SН,0,5 |
|
|
Q3 |
? |
? |
SП,0,5 |
Х |
SП,ТВ; SН,0,5 |
? |
SН,0,5 |
? |
? |
SП,ТВ |
SП,ТВ SН,0,5 |
Х |
|
|
Q4 |
? |
SП,0,5 |
? |
SП,ТВ |
Х |
SН,0,5 |
? |
? |
SП,0,5 |
? |
Х |
SП,ТВ SН,0,5 |
|
|
Q5 |
? |
? |
SП,0,5 |
? |
SП,0,5 |
Х |
SН,ТВ |
? |
? |
SП,0,5 |
SП,0,5 SН,ТВ |
Х |
|
|
Q6 |
? |
SП,0,5 |
? |
SП,0,5 |
? |
SН,ТВ |
Х |
? |
SП,0,5 |
? |
Х |
SП,0,5 SН,ТВ |
|
|
Q7 |
? |
SП;SН, 0,5 |
SП;SН, 0,5 |
SП;SН, 0,5 |
SП;SН, 0,5 |
SП;SН, 0,5 |
SП;SН, 0,5 |
Х |
SП;SН, 0,5 |
SП;SН, 0,5 |
Х |
Х |
|
|
Q8 |
? |
? |
SП,0,5 |
? |
SП,0,5 |
? |
SН,0,5 |
? |
Х |
SП,ТВ |
SП,ТВ SН,0,5 |
Х |
|
|
Q9 |
? |
SП,0,5 |
? |
SП,0,5 |
? |
SН,0,5 |
? |
? |
SП,ТВ |
Х |
Х |
SП,ТВ SН,0,5 |
|
|
B1 |
? |
SП,ТВ |
? |
SП,ТВ |
? |
SП,ТВ |
? |
? |
SП,ТВ |
? |
Х |
SП,SН, ТВ |
|
|
B2 |
? |
? |
SП,ТВ |
? |
SП,ТВ |
? |
SН,ТВ |
? |
? |
SП,ТВ |
SП,SН, ТВ |
Х |
|
|
W1 |
? |
||||||||||||
|
W2 |
? |
||||||||||||
|
W3 |
? |
||||||||||||
|
W4 |
? |
||||||||||||
|
W5 |
? |
||||||||||||
|
W6 |
? |
Таблица 4.2 - Таблица надежности схемы РУ 9Н
|
Норм.режим |
Ремонтируемый элемент |
|||||||||||||
|
Повр. объект |
Ущерб |
Q1 |
Q2 |
Q3 |
Q4 |
Q5 |
Q6 |
Q7 |
Q8 |
Q9 |
Q10 |
B1 |
B2 |
|
|
Q1 |
? |
Х |
SП,ТВ |
? |
SП,0,5 |
? |
? |
? |
? |
? |
SП,0,5 |
SП; SН,ТВ |
Х |
|
|
Q2 |
? |
SП,ТВ |
Х |
SП,0,5 |
? |
? |
? |
? |
? |
SП,0,5 |
? |
Х |
SП; SН,ТВ |
|
|
Q3 |
? |
? |
SП,0,5 |
Х |
SП,ТВ |
? |
? |
? |
? |
? |
SП,0,5 |
SП; SН,ТВ |
Х |
|
|
Q4 |
? |
SП,0,5 |
? |
SП,ТВ |
Х |
? |
? |
? |
? |
SП,0,5 |
? |
Х |
SП; SН,ТВ |
|
|
Q5 |
? |
? |
SП,0,5 |
? |
SП,0,5 |
Х |
? |
? |
SН, 0,5 |
? |
SП,0,5 |
SП; SН,ТВ |
Х |
|
|
Q6 |
? |
SП,0,5 |
? |
SП,0,5 |
? |
? |
Х |
SН, 0,5 |
? |
SП,0,5 |
? |
Х |
SП; SН,ТВ |
|
|
Q7 |
? |
? |
SП,0,5 |
? |
SП,0,5 |
? |
SН, 0,5 |
Х |
? |
? |
SП,0,5 |
SП; SН,ТВ |
Х |
|
|
Q8 |
? |
SП,0,5 |
? |
SП,0,5 |
? |
SН, 0,5 |
? |
? |
Х |
SП,0,5 |
? |
Х |
SП; SН,ТВ |
|
|
Q9 |
? |
? |
SП,0,5 |
? |
SП,0,5 |
? |
? |
? |
? |
Х |
SП, ТВ |
SП;SН,ТВ |
Х |
|
|
Q10 |
? |
SП,0,5 |
? |
SП,0,5 |
? |
? |
? |
? |
? |
SП, ТВ |
Х |
Х |
SП; SН,ТВ |
|
|
B1 |
? |
SП, ТВ |
? |
SП, ТВ |
? |
? |
? |
? |
? |
SП, ТВ |
? |
Х |
SП; SН,ТВ |
|
|
B2 |
? |
? |
SП, ТВ |
? |
SП, ТВ |
? |
? |
? |
? |
? |
SП, ТВ |
SП; SН,ТВ |
X |
|
|
W1 |
? |
|||||||||||||
|
W2 |
? |
|||||||||||||
|
W3 |
? |
|||||||||||||
|
W4 |
? |
|||||||||||||
|
W5 |
? |
|||||||||||||
|
W6 |
? |
Таблица 4.3 - Сводная таблица надёжности
|
Режим отключения |
Количество событий |
||
|
Схема 9 |
Схема 9Н |
||
|
Нарушение перетока SП на 0,5 ч |
19 |
24 |
|
|
Нарушение перетока SП на ТВ |
20 |
12 |
|
|
Отключение нагрузки SН на 0,5 ч |
13 |
4 |
|
|
Отключение нагрузки SН на ТВ |
5 |
? |
|
|
Погашение ПС на 0,5 ч |
8 |
? |
|
|
Погашение ПС на ТВ |
2 |
12 |
По результатам анализа надежности двух схем целесообразно принять к исполнению схему 9Н. Окончательно принимаем к исполнению схему РУ ВН 9Н «одна рабочая, секционированная по числу трансформаторов система шин с подключением трансформаторов через развилку из выключателей»
4.2 Выбор РУ НН
Принимаем к исполнению на РУ НН схему «две одиночные, секционированные выключателем, системы шин», так как на ПС установлены трансформаторы типа ТРДН - 32000/110 с расщепленной обмоткой НН.
Рисунок 4.4 - Схема РУ проектируемой ПС1 «Две одиночные, секционированные выключателем, системы шин»
5. ВЫБОР ТИПОВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, АВТОМАТИКИ И СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ НА ПОДСТАНЦИИ
5.1 Релейная защита
Выбор типов релейной защиты, установленной на подстанции, осуществляется в объеме выбора защит силового трансформатора и защит на стороне 10 кВ.
На силовом трансформаторе устанавливаются следующие типы релейных защит:
1. Продольная дифференциальная защита от коротких замыканий трансформатора и на его выводах (tрз = 0,1 с).
2. Газовая защита от внутренних повреждений в трансформаторе и от понижения уровня масла в трансформаторе (tрз = 0,1 с).
3. Максимальная токовая защита от сверхтоков короткого замыкания, установленная на стороне ВН трансформатора (tрз = tзад + n·?t = 1,1+3·0,3=2 с).
4. Максимальная токовая защита от сверхтоков короткого замыкания на низших обмотках расщепленного трансформатора (tрз = tзад + n·?t = 1,1+2·0,3=1,7 с).
5. Максимально-токовая защита от сверхтоков перегрузки с действием на сигнал.
На секционном выключателе 10кВ устанавливается комплект МТЗ (tзад+?t=1,1+0,3=1,4 с).
На кабелях, отходящих к потребителю, устанавливаются следующие виды РЗ: