Реконструкция подстанции «Байдарка»

метки: Выключатель, Подстанция, Реконструкция, Дипломный, Работа, Защита, Напряжение, Трансформатор

Электрическая энергия на современном этапе развития общества занимает одно из самых главных мест, сравнится с ней, по широте применения могут лишь быстроразвивающиеся информационные технологии, существование которых невозможно без использования электрической энергии.

Быт современного человека так же повсеместно и неразрывно связан с электрической энергией.

Еще в недалеком прошлом гремели стройки века, и проводилась повсеместная электрификация, росли электрические нагрузки, а вместе с ними количество и мощность электростанций, подстанций, линий электропередач. Смена идеалов, перестройка, развал Советского Союза, кризисы в экономике — все это не прошло бесследно для энергетической системы. В наше время многие крупные и мелкие предприятия закрыты или работают с минимальной мощностью и как следствие этого снижение электрических нагрузок. Хотя в последнее время стала наблюдаться тенденция небольшого роста нагрузок.

Особенностью энергетической отрасли является то, что нельзя закрыть станцию, подстанцию и т.п. так как это обусловлено следующими особенностями:

• во-первых, в большинстве случаях от энергетических объектов питается не только один потребитель, а как правило группа потребителей;
• во-вторых;
• наряду с производственными потребителями существуют бытовые потребители, особенно это актуально для сельской местности, где потребление электрической энергии на производственные нужды снизилось очень значительно, а бытовое потребление не значительно и имеет рассредоточенный характер,

в-третьих, энергетические объекты состоят из сложного и дорогостоящего оборудования, которое нуждается в постоянном и систематическом контроле и обслуживании.

Так же, одной из причин, по которой не целесообразно консервировать энергетические объекты, является то, что большинство оборудования состоит из цветных металлов, которые при сложившейся экономической обстановке в государстве, будут демонтированы и сданы в утиль.

Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что энергетические объекты, а в первую очередь подстанции необходимо реконструировать. Особое внимание, уделяемое подстанциям, из всего многообразия энергосистемы объясняется тем, что уменьшение нагрузок на электростанциях можно компенсировать остановкой некоторого числа энергоблоков, ЛЭП при уменьшении нагрузок работают в более щадящем режиме, а снижение нагрузок на подстанциях вызывает увеличение потерь энергии в трансформаторах и автотрансформаторах, при неизменном потреблении энергии на собственные нужды, так как освещение и обогрев подстанции не зависят от мощности потребителей.

Реферат влияние энергетической отрасли на экономику страны

... снижению потребления угля и нефти как наиболее влияющих на экологию энергоресурсов, а также стимулировать совершенствование существующих и создание новых энергетических технологий. Электроэнергетика сильнее, чем все другие отрасли ... на природу техногенной деятельности человека, в частности, влиянии на объектов ТЭК. Ужесточение международных требований по охране окружающей среды с целью снижения ...

В данном дипломном проекте рассмотрен вопрос реконструкции подстанции 35/6 кВ «Байдарка». Решение этого вопроса заключается в том, чтобы после реконструкции подстанция имела наилучшие технико-экономические показатели, то есть при минимальных затратах денежных средств, оборудования и материалов она обеспечивала требуемую надежность электроснабжения и качество электроэнергии. Кроме того, при проектировании задача по электроснабжению решается комплексно, с учетом перспективы развития потребителей.

Проектирование проводилось в соответствии как с общими директивными и нормативными документами (ПУЭ, ПТЭ и т.д.), так и со специально разработанными для сетей материалами.

Целью данного дипломного проекта явилась установка нового оборудования, отвечающего требованиям изменившегося режима работы. А именно: установка трансформаторов меньшей мощности; выбор новой аппаратуры релейной защиты и автоматики; установка распределительного устройства более современной серии и специально разработанной для него быстродействующей селективной световой дуговой защиты; а также произвести замену морально и физически устаревших масляных выключателей на вакуумные.

Данная реконструкция подстанции позволяет повысить надежность электроснабжения и качество электроэнергии у потребителей, а так же снизить потери электроэнергии и как следствие затраты на эксплуатацию.

2 Технические условия района проектирования

Краткая характеристика района расположения подстанции «Байдарка»:

Существующая подстанция находится в поселке «Красная байдарка» рядом с калориферным заводом, в 400 м от реки «Волга», предназначена для электроснабжения сельскохозяйственных и производственных потребителей. (генеральный план подстанции смотри графическая часть лист 4)

1.1 Сейсмичность пункта (в баллах по ГОСТ 6249 — 52) ниже 6 баллов.

1.2 Среднее годовое количество осадков — 554 мм.

1.3 Средняя годовая продолжительность без морозного периода — 204 дня.

1.4 Средняя высота снежного покрова — 43 мм.

1.5 Нормативный скоростной напор ветра на высоте 10 м над поверхностью земли с повторяемостью 1 раз в 10 лет — 40 кг/м ² .

1.6 Толщина стенки гололеда на высоте 10 м над поверхностью земли с повторяемостью 1 раз в 10 лет для второго района по гололеду — 10 мм.

1.7 Нормативная глубина промерзания грунта -1,5 м.

1.8 Среднее годовое число грозовых дней — 24 дня продолжительностью 54 часа в год.

1.9 Окружающая атмосфера не загрязнена концентрация пыли в окружающей среде — 10 мг/м ³ .

1.10Температура наружного воздуха:

• средняя, наиболее холодной пятидневки -31 ^о С

• максимальная 37 ^о С

• минимальная -46 ^о С

• при гололеде -5 ⁰ С

1.11 Основанием фундаментов служат насыпные супесчаные грунты, подстилаемые суглинками. Грунтовые воды вскрыты на глубине 2 м. В весенний период возможен подъем на 1 м по сравнению с замеренными. Грунтовые воды агрессивными свойствами не обладают.

Повышение быстродействия релейной защиты сборных шин главных ...

... 1908 г. разрабатывается дифференциальный токовый принцип В 1910 г. появляются токовые направленные защиты В начале 20–х ... проходит. Понижение напряжения нарушает нормальную работу потребителей электроэнергии и устойчивость параллельной работы генераторов ... защиты, однако, при реконструкции подстанций и строительстве новых энергетических объектов предпочтение отдают современным микропроцессорным защитам, ...

3 Характеристика подстанции «Байдарка»

Существующая подстанция «Байдарка» 35/6 кВ является подстанцией тупикового типа и предназначена для снабжения электрической энергией сельскохозяйственных и производственных потребителей. Подстанция была построена в 1970 году. Она имеет два распределительных устройства.(смотри графическая часть лист1)

Распределительное устройство — 35 кВ — открытого типа (ОРУ) для наружной установки с двумя секциями шин и не автоматической секционной перемычкой. В состав ОРУ — 35 кВ входят два линейных разъединителя (ЛР) типа РЛНД 2-35/600, двумя секционными разъединителями (СР) типа РЛНД2-35/600, двумя шинными разъединителями (ШР) типа РЛНД1-35/600 и двумя вводными трансформаторными масляными выключателями (МВ) типа ВТ — 35/630. Так же на ОРУ — 35 кВ установлены два силовых трансформатора марки ТМ — 6300/35 мощностью 6300 ква. Так же для защиты трансформатора от грозовых перенапряжений на стороне 35 кВ на каждой секции установлены разрядники типа РВС — 35, а на стороне 6 кВ на шинном мосту установлены разрядники РВП — 6.

Питание подстанция «Байдарка» получает от подстанции «Восточная — II» с классами напряжений 110/35/10 с шин 35кВ по двух цепной линии электропередач 35 кВ Байдарка — 1 цепь и Байдарка — 2 цепь.

Распределительное устройство 6 кВ выполнено комплектным для наружной установки тина КРН III — 10 со стационарно установленными масляными выключателями (МВ) типа ВМГ -133 с приводами ПП — 61. Для вывода в ремонт, а точнее для создания видимого разрыва у МВ — 6 кВ в КРУН установлены разъединители 6 кВ типа РВ — 10 — 400. РУ 6 кВ имеет две секции шин которые в нормальном режиме работают раздельно ( СМВ — 6 кВ связывающий две секции в нормальном режиме отключен).

Число ячеек на подстанции 20. Количество отходящих фидеров 12. Три из них резервные. А три в данный момент отключены. Кроме того на каждой из секций по вводному масляному выключателю 6кВ, по ячейке с трансформатором напряжения (ТН — 6 кВ) типа НТМИ — 6/0,1 для измерения уровней напряжений, сигнализации, питания зарядных устройств, подключения измерительных приборов, для питания цепей напряжения устройств релейной защиты. На данной подстанции они защищены предохранителями типа ПКТ — 10. Кроме того, на каждой секции по ячейки с трансформатором собственных нужд (ТСН) типа ТМ25 6/0,23, которые так же защищены предохранителями ПКТ — 10. Одна ячейка с секционным масляным выключателем (СМВ) и ячейка с секционным разъединителем. Для бесперебойного снабжения электрической энергией потребителей предусмотрено автоматическое включение СМВ-6 кВ (АВР) при исчезновении напряжения на одной из секции шин 6 кВ.

Защиты установленные на подстанции:

Защиты трансформаторов Т -1 (Т-2)

• Дифференциальная защита — является основной защитой трансформатора от всех видов короткого замыкания в трансформаторе, на вводах 35 и 6 кВ на ошиновке 6 кВ. Защита действует без выдержки времени на отключение МВ-35 кВ вводов трансформаторов.
• Максимально — токовая защита на стороне 35 кВ — является резервной защитой трансформатора от междуфазных коротких замыканий. Защита действует на отключение МВ-35 кВ вводов трансформатора с выдержкой времени.
• Максимально — токовая защита на стороне 6 кВ — защита действует на отключение МВ-6 кВ вводов трансформатора с выдержкой времени. Предусмотрено однократное автоматическое повторное включение (АПВ).

• Газовая защита — служит для защиты трансформатора от внутренних повреждений.

Защита действует на отключение вводов трансформатора 35 и 6 кВ. Предусмотрено срабатывание газовой защиты на «сигнал» и на «отключение».

• Защита от перегруза по стороне 6 кВ — защита от перегруза выполнена на стороне 6 кВ. Защита действует на «сигнал».
• Защита от перегрева — выполнена на термометрическом сигнализаторе типа ТСМ-100. Защита от перегрева действует на сигнал.

Защита отходящих фидеров:

• Максимальная токовая защита (МТЗ) — отходящих фидеров 6 кВ выполнена на токовых реле. Защита действует на отключение МВ-6 кВ отходящего фидера.
• Токовая отсечка — защита позволяющая обеспечить быстрое отключение короткого замыкания на отходящем фидере. Защита действует без выдержки времени.

Кроме того установлена максимальная токовая защита на СМВ — 6.

Так же на подстанции существует аварийная и предупредительная сигнализация.

Предупредительная сигнализация срабатывает при:

• отключении автоматов в ячейках, перегрузе трансформаторов, перегреве трансформаторов;
• появлении «земли» на шинах 6 кВ;
• исчезновении напряжения на шинах 6 кВ;

Аварийная сигнализация срабатывает при:

аварийном отключении отходящих фидеров, вводов 35 и 6 кВ, при работе газовой защиты на отключении, при работе дифференциальной защиты трансформаторов.

Таблица 2.1 — характеристика потребителей подстанции «Байдарка»

Номер фидера	Наименование потребителя	Максимальная мощность в летний режимный день, ква	Максимальная мощность в зимний режимный день, ква	Категория
Б — 01	Свинарник	226	160	2
Б — 02	Калориферный завод	519	602	2
Б — 03	ЦЭС (демонтирован кабель)	—	—	—
Б — 07	Береговая насосная ТЭЦ — 2	246	619	2
Б — 08	Калориферный завод	744	1029	2
Б — 09	Резерв	—	—	—
Б -12	Грузовой порт	905	691	2
Б — 16	Резерв	—	—
Б — 17	Калориферный завод (резерв)	—	—	2
Б — 18	Калориферный завод	—	18	2
Б — 19	Резерв	—	—
Б — 20	Речной порт (резерв)	—	—	2

4 Необходимость рассмотрения вопросов реконструкции подстанции «Байдарка»

На подстанции «Байдарка» в 1990 году на ОРУ-35 кВ отделители и короткозамыкатели 35 кВ были заменены масляными выключатели 35 кВ типа ВТ-35. В эксплуатации эти МВ зарекомендовали себя как надежные выключатели, разъединители 35 кВ также находятся в хорошем состоянии, поэтому принимаем решение реконструкцию ОРУ-35 кВ не проводить, лишь проверить силовые трансформаторы на систематическую и аварийную перегрузку и как покажут дальнейшие расчеты принять решение установить трансформаторы меньшей мощности.

Что касается КРУН-6 кВ то применяемые сейчас там масляные выключатели 6 кВ типа ВМГ-133, сейчас сняты с производства, существуют сложности с приобретение запасных частей к выключателям, кроме того, они морально устарели. Привода применяемые для управления МВ типа пп-61к также морально устарели, к тому же выработали свой коммутационный ресурс. В данный момент существуют сложности при регулировке приводов. Поэтому принимаем решение о замене морально устаревших масляных выключателей типа ВМГ-133 и приводов типа ПП-61 на более современные, вакуумные выключатели с электромагнитными приводами.

Сейчас многие заводы выпускающие вакуумные выключатели изготавливают комплекты адаптации для модернизации шкафов КРУ, но в их числе нет серии КРУН-III-10. К тому же масляные выключатели на выкатных тележках удобны в обслуживании. Поэтому принимаем решение заменить старую серию КРУН на более новую. В связи с заменой КРУН возникнут сложности при монтаже старой релейной защиты.

Из всего выше сказанного делаем вывод: при реконструкции подстанции «Байдарка» установить новые ячейки КРУ с вакуумными выключатеями. На выкатных тележках с организацией монтажа новой релейной защиты и автоматики.

5 Характеристика существующего оборудования на подстанции «Байдарка»

Комплектное распределительное устройство наружной установки КРУН серии К-III-10

Комплектное распределительное устройство КРН-III-10 входят в состав комплектных трансформаторных подстанций 35/6-10 мощностью до 6300 ква в качестве распределительного устройства 6-10 кВ. Комплектные трансформаторные подстанции вместе со шкафами КРН-III-10 предназначены для электроснабжения потребителей. Шкафы КРН-III-10 рассчитаны для эксплуатации в климатических условиях категории исполнения У1 при температуре окружающего воздуха от — 40 до+ 40 ^о С для I-III ветровых и гололедных климатических условий. [1]

Таблица 5.1 — технические данные шкафов КРН-III-10

Параметры или аппарат	Технические данные для КРН-III-10
Номинальное напряжение (линейное), кВ	6;10
Наибольшее напряжение, кВ	12
Номинальный ток, А Шкафа Сборных шин	400;630 400;630
Номинальный ток электродинамической стойкости главных цепей, кА	51
Номинальный ток отключения выключателя, кА	20
Номинальный ток термической стойкости для промежутка времени 4 с, кА	20
Выключатель	ВМГ-10;ВМП-10К;ВМГ-133
Привод	ПП-61;ПП-67
Трансформатор тока	ТЛМ-10
Трансформатор напряжения	НТМИ
Максимальное число и сечение силовых кабелей, мм 2	2(3х240)
Размеры шкафа, мм Ширина Глубина Высота	1000 1600 2800
Масса шкафа, кг	650-1170

Шкафы КРН-III-10 разделены перегородками на три отсека: аппаратуры высокого напряжения; сборных шин; аппаратуры управления и релейной защиты. В отсеке аппаратуры высокого напряжения в зависимости от назначения шкафа могут размещаться масляный выключатель, линейный разъединитель, измерительные трансформаторы тока или напряжения, разрядники, силовые предохранители или трансформатор собственных нужд. Вместе со сборными шинами в отдельном отсеке расположен шинный разъединитель. В отсеке управления размещают привод к масленому выключателю, приводы шинного и линейного разъединителей, элементы блокировки, а также аппаратура релейной защиты, управления, автоматики и измерительные приборы. Отсек сборных шин и отсек управления имеют наружные двери. Отсек аппаратуры высокого напряжения и линейного разъединителя имеет две двери (верхнюю и нижнюю).

Кроме того предусмотрены две сетчатые двери для осмотра аппаратуры, установленной в шкафу. Линейный и шинный разъединители управляются ручными приводами.

Шкафы КРУН снабжены подогревающими устройствами с автоматическим режимом работы. Одно установлено ниже выключателя, другое — под приводом к нему. Эти устройства могут быть использованы также для предотвращения выпадения росы. В этом случае включение обогрева выполняется вручную. ы также для предотвращения выпадения росы. линейного разъединителя имеет дВ отсеках шкафов предусмотрены жалюзи, улучшающих эвакуацию выхлопных газов выключателей и снятия избыточного давления при отключении токов короткого замыкания.

Для уменьшения воздействия солнечной радиации наружная поверхность шкафов КРУН окрашивается в фисташковый цвет.

В шкафах предусмотрено освещение двумя лампами мощностью по 40 Вт.

В шкафах КРУН-III-10 выполнены блокировки, исключающие возможность отключения или включения разъединителей при включенном масляном выключателе, включения выключателя при включенных заземляющих ножах, включение заземляющих ножей на шины, находящиеся под напряжением. Блокировки выполнены с помощью механических блок- замков.

Собственные нужды подстанции

В шкафах КРУН на каждой секции установлено по трансформатору собственных нужд (ТСН), выполненные на напряжение 220 В. Они используются для организации собственных нужд подстанции: для освещения; обогрева; управления масляными выключателями 35 и 6 кВ; сигнализации; защиты трансформаторов. В ячейках образуются шинки 220В, и напряжение через автоматы распределяется через автоматы. В ячейке ТСН-1 выполнено автоматическое включение резерва (АВР) шинок управления, для питания защит так же используется напряжение от трансформаторов напряжения 6 кВ.

Открытое распределительное устройство 35 кВ

Открытое распределительное устройство (ОРУ) -35 кВ на подстанции «Байдарка» открытого типа. На нем установлено два силовых трансформатора Биробиджанского трансформаторного завода 1970 года выпуска марки ТМ-6300/35.Для защиты его от грозовых перенапряжений установлены разрядники на стороне 6 кВ типа РВП-6, а на стороне 35 кВ РВС-35. Все разъединители на ОРУ-35 кВ марки РЛНД отличаются друг от друга только числом комплектов заземляющих ножей. Две секции 35 кВ связаны между собой не автоматической секционной перемычкой. В качестве вводных выключателей на стороне 35 кВ используются масляные выключатели типа ВТ-35/10 со встроенными трансформаторами тока типа ТВ с коэффициентом трансформации 200/5

Для защиты оборудования подстанции от попадания прямых ударов молнии на ОРУ-35 кВ установлены четыре молниеотвода на порталах ошиновки. Молниеотводы типа ТУ-5 высотой 5650 мм они надежно закреплены электросваркой к траверсе портала. Траверса портала металлическая типа ТУ-4 закреплена на стойках. Металлоконструкция имеет надежное соединение с заземляющим контуром подстанции.

Заземление подстанции выполнено в виде сетки.

Расчет молниезащиты и заземления подстанции приведены в разделе 12 и 13.

6. Сравнение технических характеристик КРУН различных марок

Шкафы КРУН применяют, как правило, для комплектования распределительных устройств подстанций энергосистем, а также в составе комплектных трансформаторных подстанций.

Отказ от строительства зданий, в которых размещались КРУ внутренней установки, и переход на применение шкафов КРУН со стационарно установленным оборудованием обеспечили большой экономический эффект за счет значительного сокращения строительных работ.

Освоение промышленного производства новых конструкций шкафов КРУН с выдвижными элементами помимо экономической эффективности обеспечило так же целый ряд эксплуатационных преимуществ, а именно:

• повысилась надежность и бесперебойность энергоснабжения потребителей за счет возможности быстрой замены вышедшего из строя выключателя, установленного на выдвижном элементе резервным выключателем или выключателем менее ответственного потребителя;
• появилась возможность круглогодичного, в любую погоду, выполнять осмотры, текущие и капитальные ремонты;
• значительно увеличились параметры шкафов КРУН по номинальному току за счет отказа от применения стационарных разъединителей, улучшились условия прокладки силовых кабелей;
• появилась возможность обеспечить размещение современных сложных схем релейной защиты, автоматики, управления, сигнализации и одновременно сократить расход контрольных кабелей;
• представилась возможность значительно сократить на стройплощадке работы по монтажу, наладке, регулировке и приемочным испытаниям шкафов КРУН за счет перенесения работ по укрупнению блочности и повышению монтажной готовности в централизованные мастерские;
• резко сократились сроки ввода в эксплуатацию подстанции в целом.[5]

В данном дипломном проекте приведены технические данные КРУН 3-х различных серий и выбран оптимальный вариант для установки на подстанции «Байдарка» [1], [2].

Таблица 6.1- Технические данные шкафов КРУ

Параметр или аппарат	Технические данные для КРУН
	К-37	К-34	К-59
Номинальное напряжение (линейное), кВ	6;10	6;10	6;10
Наибольшее напряжение, кВ	12	12	12
Номинальный ток, А Шкафа Сборных шин	630;1000;1600 1000;1600;3200	400;630 400;630	630;1000;1600 1000;1600;2000;3200
Номинальный ток электродинамической стойкости главных цепей, кА	51	25	52
Номинальный ток отключения выключателя, кА	20	10	20;31,5
Номинальный ток термической стойкости, для промежутка времени 4с, кА	20	10	20;31,5
Выключатель	ВМПП10; ВМПЭ-10	ВММ-10-400-10 ВММ-10-630-10	ВБУ-10;ВВЭ-М-10;ВБПЭ-10;ВБЭК-10;ВБЭМ-10;ВБКЭ-10;ВК-10 и т.д. кроме того возможна установка зарубежных выключателей, в том числе элегазовых
Привод	Встроенный пружинный или электромагнитный	Встроенный пружинный	Встроенный пружинно-моторный или электромагнитный
Трансформатор тока	ТЛМ-10	ТВЛМ-10;ТЛМ-10	ТЛК-10;ТЛМ-10
Трансформатор напряжения	НТМИ	НТМИ	НАМИ
Максимальное число и сечение силовых кабелей, мм 2	6(3Ч240)	2(3Ч240)	2(3Ч240)
Размеры шкафа, мм Ширина Глубина Высота	900; 1600;3500 * 2400;3300 *	750 1400 1620	750 1250 2200
Масса шкафа, кг	776-1286	450-740	850-920

^* Размер с коридором управления

Как видно из таблицы наиболее лучшими техническими характеристиками обладают КРУН серии К-59 это проявляется в том что эта серия обладает наиболее широкими возможностями в отношении встраиваемого оборудования, кроме того, только в эти КРУ возможно встраивать как масляные, вакуумные и даже элегазовые выключатели. Эта серия более современная и широко применяется в «Костромаэнерго», то есть персонал обслуживающий подстанции знаком с устройством КРУН этой серии и не требуется дополнительного обучения и инструктажей. К тому же у КРУН серий К-37 и К-34 существуют существенные недостатки, которые исключены в КРУН серии К-59, а именно:

• в КРУН серии К-37 существуют механизмы для закатывания ячеек, которые часто выходят из строя
• кроме того сборные шины в КРУН серии К-37 расположены в верхней части КРУН, что создает сложности при осмотре и ремонтах
• главный недостаток КРУН серии К-34, то, что в них отсутствует коридор управления, то есть тележки с масляными выключателями на салазках выкатываются прямо на улицу, что затрудняет их обслуживание зимой
• так же при частом выкатывании тележек происходит деформация шторок
• кроме того штепсельные разъемы для подключения сигнализации и управления находятся внизу ячейки, из-за этого происходит их частое повреждение

Принимаем решение в качестве КРУН на подстанции «Байдарка» применить КРУН серии К-59

6.1 КРУ 10 кВ наружной установки серии К-59

Комплектное распределительное устройство наружной установки серии К-59 для умеренного климата представляет собой в общем случае отдельно стоящие блоки высоковольтных ячеек с коридором управления, шкаф трансформатора собственных нужд (ТСН) и шкаф ВЧ-связи. В КРУ исполнения У1 может входить навесной шкаф с трансформаторами напряжения, может так же поставляться отдельно стоящие шкафы с трансформаторами напряжения (ТН) типа НАМИТ.

КРУ серии К-59У1 предназначены для приема и распределения электрической энергии переменного трех фазного тока промышленной частоты 50 и 60 Гц напряжением 6 и 10 кВ.

КРУ серии К-59 применяют в качестве распределительных устройств 6 — 10 кВ, в том числе и распределительных устройств трансформаторных подстанций, включая комплектные трансформаторные подстанции (блочные) 35/6-10, 110/6-10,110/35/6-10 кВ.

КРУ серии К-59 рассчитано для работы в условиях климатических районов У и ХЛ (в нашем случае У).

Категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70.

Температура окружающего воздуха для исполнения У1 не выше +40 ^о С и не ниже -40^о С (эпизодически -45^о С).

Нормальная работа КРУ серии К-59 обеспечивается при следующих условиях:

высота над уровнем моря не выше 1000 м

скорость ветра — до34 м/сек при толщине льда до 20 мм, при отсутствии гололеда скорости ветра — до 40 м/сек.

КРУ серии К-59 соответствует требованиям ГОСТ 14693-77 и имеет сертификат соответствия требованиям нормативных документов № РОСС.RU.МВО2.Н.00102.

Ниже в таблице приводим более подробные сведения о КРУ серии К-59: [2]

Таблица 6.2 — технические данные, основные параметры и характеристики КРУН серии К-59

№ пп	Наименование параметра, показателя классификации	Значение параметра, исполнение
1.	Номинальное напряжение (линейное), кВ:
	а) при частоте 50 Гц	6; 10
	б) при частоте 60 Гц	6,6; 11
	Наименование параметра, показателя классификации	Значение параметра, исполнение
2.	Наибольшее рабочее напряжение (линейное), кВ.	7,2; 12,0
3.	Номинальный ток главных цепей ячеек КРУ, А:
	а) при частоте 50 Гц	630, 1000,1600
	б) при частоте 60 Гц	630, 1000, 1250
4.	Номинальный ток сборных шин, А:
	а) при частоте 50 Гц	1000* ,1600, 2000, 3150
	б) при частоте 60 Гц	800* , 1250, 1600, 2500
5.	Номинальный ток отключения выключателя, встроенного в КРУ, кА:
	а) при частоте 50 Гц	20; 31,5***
	б) при частоте 60 Гц	16, 25**
6.	Ток термической стойкости (кратковременный ток) при времени протекания 3с, кА	20; 31,5**
7.	Номинальный ток электродинамической стойкости главных цепей ячеек КРУ, кА	51; 81***
8.	Уровень изоляции по ГОСТ 1516.1-76	Нормальная изоляция, уровень «б»
9.	Вид изоляции	Воздушная
10.	Наличие изоляции токоведущих частей	С неизолированными шинами

Продолжение таблицы 6.2

	Наименование параметра, показателя классификации	Значение параметра, исполнение
11.	Вид линейных высоковольтных подсоединений	Кабельные, воздушные, шинные — по просьбе заказчика
12.	Условия обслуживания	С двусторонним обслуживанием
13.	Степень защиты по ГОСТ 14254-80	— КРУ исполнения У1 — брызгозащищенное исполнение IP34
14.	Виды основных ячеек КРУ в зависимости от встраиваемого электрооборудования	— С выключателями высокого напряжения; — с разъединяющими контактами; — с трансформаторами напряжения; — комбинированные; — с разрядниками — со статическими конденсаторами;
15.	Наличие теплоизоляции в КРУ	Исполнение У1- без теплоизоляции;
16.	Вид управления	Местное, дистанционное
17.	Габаритные размеры, мм, не более: ячейки КРУ:
	Высота	2200
	Глубина	1250
	ширина (длина)	750
	блока ячеек КРУ исполнения У1:
	Наименование параметра, показателя классификации	Значение параметра, исполнение
	высота (без кронштейнов линии, ввода)	2695
	Ширина	3065
	Наименование параметра, показателя классификации	Значение параметра, исполнение
	Длина	определяется количеством ячеек в блоке КРУ
18.	Масса, кг, не более: блока КРУ из шести ячеек:
	исполнения У1	5900
	шкафа ТСН (отдельностоящего) без трансформаторов и разрядников для трансформаторов мощностью: 25-63 кВА	260
* КРУ со сборными шинами на ток 1000А при частоте 50Гц на ток 800А при частоте 60 Гц выполняются только на ток электродинамической стойкости 51 кА. ** В зависимости от встраиваемого выключателя параметры тока отключения могут уточняться. *** Для КРУ с трансформаторами тока на номинальные токи 600 А термическая и электродинамическая стойкость определяется стойкостью трансформаторов тока.

7 Сравнение технических характеристик вакуумных выключателей разных марок

Подстанция «Байдарка» была спроектирована и построена в 1970 году. С тех пор на ней периодически проводились капитальные и текущие ремонты с определенными интервалами, проверкой защит и высоковольтными испытаниями оборудования. Запасные части менялись лишь в том случае, если в этом нужна была крайняя необходимость.

В 1990 году была проведена реконструкция открытого распределительного устройства 35кВ (ОРУ-35).

Она заключалась в том, что вместо установленных отделителей (ОД) и короткозамыкателей (КЗ) на стороне 35 кВ, на обеих секциях были установлены масляные выключатели 35кВ (МВ) марки ВТ. Это было вызвано тем, что требовалась надежность в энергоснабжении, к тому же при постановке трансформатора под напряжение, приходилось это делать разъединителем, что при мощности трансформатора 6300 ква не всегда бывает безопасным. Так же по циркулярам «Костромаэнерго» ремонт отделителей и короткозамыкателей нужно проводить с периодичностью 2 раза в год.

На стороне 6 кВ с момента постройки было установлено комплектное распределительное устройство наружной установки 6 кВ (КРУН) серии КРН-III-10 c масляными выключатели 6кВ марки ВМГ-133 с пружинными приводами марки ПП-61.

В сетях защиты, сигнализации и автоматики так же никакой реконструкции не проводилось. Это все говорит от том, что необходимо заменить морально и физически устаревшее оборудование, к тому же выработавшее свой нормативный срок. Поэтому принимаем решение, при реконструкции КРН-6 кВ старое оборудование заменять полностью и менять его на новое, с установкой комплектного распределительного устройства наружной установки напряжением 6 кВ с вакуумными выключателями.

Выбор в пользу вакуумных выключателей объясняется тем, что в современной энергетике они имеют широкое применение и зарекомендовали себя как надежное и долговечное оборудование. Кроме того, они имеют ряд преимуществ перед масляными выключателями, а в частности: полная взрыво и пожаробезопасность; возможность осуществления сверхбыстродействия и применения для работы в любых циклах АПВ; надежное отключение емкостных токов холостых линий; малая масса; малые размеры; относительно малая мощность привода; легкая замена дугогасительной камеры; простота эксплуатации.

Сейчас наша промышленность выпускает достаточно различных вакуумных выключателей различных марок и серий. Принцип работы у них одинаковый, отличаются они, лишь конструктивным исполнением и каждый из них имеет свои преимущества.

В данном дипломном проекте приводится сравнение вакуумных выключателей двух заводов изготовителей, сравнивая их технические характеристики, и особенности и обосновываем свой выбор одного из них.

Для сравнения возьмем вакуумные выключатели промышленной группы ООО РК «Таврида электрик» марки ВВ/ТЕL-10-20/1000У2 [3] и группы компаний «Электрощит» ТМ Самара марки ВБУ-10-20/1000У2. [4]

Оба эти вакуумных выключателя предназначены для эксплуатации в сетях трех фазного переменного тока частотой 50 Герц, номинальным напряжением 6-10 кВ с изолированной и компенсированной нейтралью в нормальных и аварийных режимах.

Вакуумный выключатель марки ВВ/ТЕL-10-20/1000У2

ВВ — выключатель вакуумный

ТЕL — фирменная марка выключателя

10 — номинальное напряжение, кВ

20 — номинальный ток отключения, кА

1000 — номинальный ток, А

У — климатическое исполнение

Вакуумный выключатель ВВ/TEL применяют в ячейках КРУ внутренней и наружной установки, а также в камерах КСО, как при новом строительстве, так и при замене выключателей прежних лет выпуска. В основе конструктивного решения выключателя лежит использование по фазных электромагнитных приводов с «магнитной защелкой» механически связанных с валом. Параллельно соединенные катушки электромагнитных приводов фаз выключателя при выполнении команд подключаются к предварительно заряженным конденсаторам в блоках управления такая конструкция позволяет достичь следующих основных отличительных особенностей вакуумных выключателей ВВ/ТЕL:

• высокий коммутационный и механический ресурс.
• отсутствие необходимости в проведении текущих, средних и капитальных ремонтов
• питание от сети постоянного, выпрямленного и переменного и переменного оперативного тока в широком диапазоне напряжений.
• малое потребление мощности по цепям оперативного питания.
• высокое быстродействие при включении и отключении.
• возможность отключения при потере оперативного питания.
• совместимость с любыми существующими типами ячеек КРУ и КСО.
• допускается работа в любом пространственном положении.
• малые габариты и вес.
• все вакуумные выключатели серии ВВ/ТЕL полностью испытаны на соответствование требований российских стандартов и имеют сертификаты соответствия системы ГОСТ.

Вакуумный выключатель ВБУЭ(П)3 — 10 — 20/1000У2

В — выключатель.

Б — вакуумный.

У — унифицированный.

Э (П) — тип привода электромагнитный «Э», пружинно — моторный «П».

3 — номер варианта конструктивного исполнения.

10 — номинальное напряжение, кВ.

20 — номинальный ток отключения, кА.

1000 — номинальный ток.

У — вид климатического исполнения.

Вакуумный выключатель ВБУ изготавливаются с двумя типами приводов, пружинно — моторными и электромагнитными. У каждого привода есть достоинства и недостатки. Если анализировать мировой опыт, в распределительных электрических сетях установлены вакуумные выключатели с пружинно — моторными приводами. Эти сети характеризуются достаточно редкими коммутациями, но исключительными требованиями по надежности электроснабжения потребителей. Пружинно — моторные привода полностью соответствуют этим требованиям, у них меньший по сравнению с электромагнитными приводами коммутационный ресурс, но обеспечено ручное включение выключателя под нагрузкой, даже при полном отсутствии питания на шинках управления, кроме того пружинно — моторные привода потребляют для заводки пружины включения очень маленький ток 1,5 А, это упрощает схему цепей вторичной коммутации ячейки и позволяет обойтись без установки дорогостоящих и требующих обслуживания аккумуляторов или блоков аварийного питания включения. Электромагнитные привода применяют там, где требуется большой коммутационный и механический ресурс и не требует дополнительного обслуживания и регулировок в процессе всего срока службы. Выключатель ВБУ имеет следующие неоспоримые преимущества:

• Универсальность — возможность установки электромагнитных или пружинно — моторных приводов.
• возможность ручного включения выключателя под нагрузкой.
• наличие встроенных в привод выключателей расцепителей.
• простота конструкции.
• высокая надежность.
• легко встраивается в различные типы КРУ.
• возможность установки привода отдельно от выключателя.
• высокий коммутационный ресурс.
• хороший теплоотвод рабочих поверхностей.
• лучшее среди всех отечественных и зарубежных выключателей соотношение «цена — качество».
• выключатели сертифицированы по системе ГОСТ

Технические характеристики обоих выключателей приведены в таблице 7.1

Таблица 7.1 Технические характеристик вакуумных выключателей

Параметр	ВВ/ТЕL-10-20/1000У2	ВБУ-10-20/1000У2
1	2	3
Номинальное напряжение, кВ	10	10
Номинальный ток, А	1000	1000
Номинальный ток отключения, кА	20	20
Ток электродинамической стойкости, кА	51	52</ ………..

Страницы: [1] | | 3 | 4 |