Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 155
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
3.3 Реконструкция силового оборудования
Основное оборудование подстанции отработало свой нормативный срок службы. Не соответствует требованиям надежности. Дальнейшая эксплуатация связана с неоправданными затратами на поддержание его в рабочем состоянии и высокой частотой отказов силового оборудования и релейной защиты. Для устранения этих недостатков предлагается реконструировать подстанцию.
Реконструкция подстанций будет проводиться для достижения следующих целей: Повышение надежности и обеспечение бесперебойного питания потребителей электроэнергией. снизить потери при передаче, улучшить качество электроэнергии, улучшить защиту от нештатных режимов работы электрооборудования на подстанциях, снизить вероятность возникновения аварийных ситуаций на подстанциях. Замена старого оборудования современным оборудованием приводит к уменьшению количества ремонтов электрооборудования и увеличению срока службы подстанции.
В настоящее время увеличивается частота отказов силового оборудования, средств релейной защиты и автоматики. Все это негативно сказывается на надежности электроснабжения потребителей.
Восстановление RP — это заключительный этап полного восстановления RP. РУ-10 кВ выполнен по схеме «Две системы шин с шиносоединительными выключателями» и имеет две секции. После реконструкции выполняется по схеме «Две системы сборных шин, разделенных выключателями» и состоит из 4-х. Это повышает надежность РУ-10. Масляные выключатели также заменяются вакуумными выключателями. Это позволяет реализовать следующие преимущества по сравнению с автоматическими выключателями предыдущего поколения: Надежный. Не требует обслуживания. Снижены массогабаритные характеристики. Широкий диапазон рабочих температур, отсутствие вредных выбросов.
3.4 Реконструкция релейной защиты и автоматики подстанции
Защита силовых трансформаторов
В случаях присоединения трансформаторов к линии без выключателя одним из мероприятий для отключения повреждений в трансформаторе является установка предохранителей на стороне высшего напряжения понижающего трансформатора.
Выбираем предохранители ПКТ, получившие наибольшее распространение.
Для предотвращения срабатывания предохранителей в нормальном режиме и при бросках тока намагничивания трансформатора плавкую вставку предохранителя выбирают с номинальным током [12].
, А, (3.3.1)где Iн.тр- номинальный ток трансформатора, А.
, А. (3.3.2)В формуле (8.2) подставляем известные данные и получаем
, А,
, А.По формуле (8.1) получаем:
, А,
, А.Выбираем предохранители: ПКТ-103-10-80-20-УЗ с
; ПКТ-103-10-120-20-УЗ с 
Защита линий 10 кВ
Для защиты линий 10 кВ предусматриваем токовую отсечку и МТЗ (максимальная токовая защита). Также предусматриваем защиту от замыкания на землю.
Релейная защита на цифровой базе будет выполнена с использованием микропроцессорных устройств фирмы «Радиус-Автоматика».
Защиту линии выполним микропроцессорным устройством релейной защиты сетей напряжением 6-35 кВ – «Сириус – Л».
АВР будет выполнена с помощью «Сириус – С».
Расчеты ведутся аналогичным образом, как для электромеханической части РЗА, но с учетом своих коэффициентов и времятоковых характеристик.
Основные технические данные устройств Сириус.
Питание устройства осуществляется от источника переменного (от 45 до 55 Гц), постоянного или выпрямленного тока напряжением от 178 до 242 В или от источника постоянного тока напряжением от 88 до 132 (В), в зависимости от исполнения.
Мощность, потребляемая устройством от источника оперативного постоянного тока в дежурном режиме – не более 15 Вт, в режиме срабатывания защит – не более 30 (Вт).
Дополнительная погрешность измерения токов, а также дополнительная погрешность срабатывания блока при изменении температуры окружающей среды в рабочем диапазоне не превышает 1% на каждые 10°С относительно 20°(С).
Дополнительная погрешность измерения токов и срабатывания блока при изменении частоты входных сигналов в диапазоне от 45 до 55 Гц не превышает 2(%) на каждый 1 (Гц) относительно 50 (Гц).
Устройство не срабатывает ложно и не повреждается:
при снятии и подаче оперативного тока, а также при перерывах питания любой длительности с последующим восстановлением;
- при подаче напряжения оперативного постоянного тока обратной полярности;
- при замыкании на землю цепей оперативного тока.
Селективная токовая отсечка без выдержки времени
Ток срабатывания токовой отсечки мгновенного действия
кА определим по формуле;
, Ка, (3.3.3)где кn – коэффициент надежности (кн=1,2-1,3[12]).
Ток
определяется при максимальном режиме питающей системы (
А) Ток срабатывания реле определим по формуле:
, кА, (3.3.4)где kсх – коэффициент схемы;
kТ – коэффициент трансформации трансформатора тока.
Оценку коэффициента чувствительности отсечки производят при трехфазном КЗ в месте установки защиты:
, (3.3.5)где Iкз(3) – ток трехфазного КЗ, кА;
Защиту будем выполнять по однорелейной схеме. Схема соединений трансформаторов тока– неполная звезда (kсх=1).
Выбираем трансформатор тока марки ТПЛМ–10 класса Р с kТ =500/5.
Рассчитываем параметры токовой отсечки:
, А,
, А.Чувствительность определяем по формуле (8.5):
.МТЗ с выдержкой времени
Ток срабатывания МТЗ определим по формуле:
, А, (3.3.6)где
– коэффициент надежности;
– коэффициент самозапуска;
– коэффициент возврата;
– максимальный рабочий ток, А.Ток срабатывания реле и коэффициент чувствительности максимальной токовой защиты определяется как и для токовой отсечки по (8.4) и (8.5).
При выборе тока срабатывания МТЗ используется ток послеаварийного режима. Представим, что произошел обрыв на линии между ТП4 и ТП5. В этом случае ток
(А) 
, А,
, А.Оценку коэффициента чувствительности МТЗ производят при двухфазном КЗ в зоне основного действия.
.Защита от замыкания на землю подключается через трансформаторы тока нулевой последовательности. Это защита с действием на сигнал, поэтому устанавливается на главной понизительной подстанции, где есть обслуживающий персонал.
Селективность действия МТЗ осуществляется путем выбора соответствующей выдержки времени, которая должна согласовываться с временем сгорания предохранителя.
Время сгорания предохранителя определяется для тока, равного уставке МТЗ: IС.З.=388,65А. По времятоковой характеристике16, находим, что время плавления вставки предохранителя составляет 0,4с.
, с, (3.3.7)где
- время срабатывания предохранителя при IС.З.=388,65А;
- время селективности. 
, с.Проверка на 10% погрешность осуществляется при двухфазном КЗ для схемы соединения ТТ в неполную звезду. Кратность К10 определяется по расчетному току отсечки:
, (3.3.8)
, кА.По кривой предельной кратности для трансформатора типа ТПЛМ–10
Zн.доп = 3,5, Ом.
Фактическое расчетное сопротивление нагрузки:
, Ом, (3.3.9)
где
- сопротивление прямого и обратного проводов (
Ом);
- переходное сопротивление в контактах соединения (
Ом);
- сопротивление приборов (устройства «Сириус-2-Л»).
, Ом, (3.3.10)где
- мощность, потребляемая «Сириус-2-Л»;I2- вторичный ток устройства.
Сопротивление «Сириус-2-Л»:
, Ом.Коэффициент 0,8 учитывает снижение сопротивления реле при больших токах.
, Ом.Из результатов расчетов видно, что
, Ом меньше, чем 
, Ом и следовательно, полная погрешность ТТ 
Расчет устройства автоматического включения резерва
Функция АВР выполняется совместными действиями «Сириус-С» (секционный выключатель) и двух «Сириус-В» (вводные выключатели).
1. Напряжение срабатывания защиты максимального действия:
, (3.3.11)
, В.2. Вставка на резервном источнике определяется из условия отстройки от минимального рабочего напряжения:
, (3.3.12)
, В.Время срабатывания АВР:
, с.3.5 Капитальные затраты на проведение работ
Оценка затрат на проведение работ
Полная сметная стоимость монтажных и пуско-наладочных работ является обоснованием необходимого объема инвестиций (капитальных вложений). Для расчетов используются прайс-листы фирм-поставщиков электрооборудования и материалов.