Выбор средств ограничения токов КЗ.

Максимальный уровень токов КЗ для сетей 35 кВ и выше ограничивается параметрами выключателей, трансформаторов, проводников и другого электрооборудования, условиями обеспечения устойчивости энергосистемы. В сетях генераторного напряжения, сетях собственных нужд и в распределительных сетях 3-20 кВ – параметрами электрических аппаратов и токопроводов, термической стойкостью кабелей, устойчивостью двигательной нагрузки.

В настоящее время разработан комплекс мер, который позволяет регулировать уровни токов КЗ, ограничивать их при развитии электроустановок. Однако применение таких средств не является самоцелью и оправдано только после специального технико-экономического обоснования.

Наиболее распространенными и действенными способами ограничения токов КЗ являются:

- Секционирование электрических сетей. В месте секционирования образуется так называемая точка деления сети, что позволяет уменьшить токи КЗ в 1,5-2 раза. Секционирование обычно влечет за собой увеличение потерь электроэнергии в линиях электропередачи и трансформаторах в нормальном режиме работы, так как распределение потоков мощности при этом может быть не оптимальным. Поэтому решение о секционировании должно приниматься после технико-экономического обоснования.

- Установка токоограничивающих реакторов.

- Широкое использование трансформаторов с расщепленными обмотками низшего напряжения, что позволяет увеличить сопротивление трансформатора в режиме КЗ примерно в 2 раза.

В распределительных сетях 10 кВ и ниже широко применяется раздельная работа секций шин, питающихся от различных трансформаторов подстанций. Основной причиной, определяющей такой режим работы, является требование снижения токов КЗ.

Схема питания собственных нужд.

Наиболее ответственными потребителями собственных нужд подстанций являются оперативные цепи, система связи, телемеханики, система охлаждения трансформаторов, аварийное освещение, система пожаротушения.

Мощность потребителей собственных нужд невелика, поэтому они подключаются к сети 380/220 В.

Два трансформатора собственных нужд устанавливают на всех двухтрансформаторных подстанциях 35-750 кВ.

Максимальный расход мощности на собственные нужды подстанции  при коэффициенте мощности cos  Напряжение в сети собственных нужд U=380 В.

Мощность трансформаторов СН выбирается по нагрузке СН с учётом коэффициентов загрузки и одновременности.

 где k_п – коэффициент допустимой аварийной перегрузки, его можно принять равным 1,4.

- коэффициент, учитывающий коэффициенты одновременности и загрузки 0,8.

Выбираем трансформатор ТСЗ-400/10 с параметрами:

Таблица 25. Параметры трансформатора ТСЗ-400/10.

Рис 13. Схема типовой двух трансформаторной подстанции.

Разработка конструкции РУ.

4.1. Выбор варианта компоновки оборудования РУ.

Распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе, называется открытым распределительным устройством (ОРУ). Как правило, РУ 35 кВ и выше сооружаются открытыми.

ОРУ должны обеспечить надежность работы, возможность расширения, безопасность и удобство обслуживания при минимальных затратах на сооружение, максимальное применение крупноблочных узлов заводского изготовления. Расстояние между токоведущими частями и от них до различных элементов ОРУ должно выбираться в соответствии с требованиями ПУЭ.

Все аппараты ОРУ обычно располагаются на невысоких основаниях (металлических или железобетонных). По территории ОРУ предусматриваются проезды для возможности механизации монтажа и ремонта оборудования. Шины могут быть гибкими из многопроволочных проводов, или из жестких труб. Гибкие шины крепятся с помощью подвесных изоляторов на порталах , а жесткие - с помощью опорных изоляторов на железобетонных или металлических стойках. Применение жесткой ошиновки позволяет отказаться от порталов и уменьшить площадь ОРУ. 

ОРУ имеют следующие преимущества перед закрытыми:

- меньше объем строительных работ, так как необходимы лишь подготовка площадки, устройство дорог, сооружение фундаментов и установка опор. В связи с этим уменьшаются время сооружения и стоимость ОРУ;

- легче выполняется расширение и реконструкция;

- все аппараты доступны для наблюдения.

4.2.Составление схемы заполнения, плана РУ.

Для открытого распределительного устройства ОРУ-35кВ принимаем следующую схему распределения оборудования:

- Три ряда порталов со сборными шинами – одна рабочая секции шин секционированная выключателями.

- Однорядная установка выключателей.

- Шаг ячейки распределительного устройства равен 9 м.

Для соблюдения габаритов автодороги перемычки между оборудованием, установленным по обе стороны дороги, подняты с помощью опорных изоляторов.

ОРУ 35 кВ по схеме с двумя рабочими и обходной системой шин сооружается из блоков заводского изготовления. В таком ОРУ все оборудование смонтировано на заводе и готовыми блоками поставляется для монтажа. Сборные шины, к которым присоединяются блоки, могут быть гибкими или жесткими. Разъединители в блоках расположены на небольшой высоте, что облегчает их ремонт. Для безопасности обслуживания блоки имеют сетчатое ограждение.

В принятой компоновке все выключатели размещаются в один ряд около второй системы шин, что облегчает их обслуживание. Такие ОРУ называются однорядными. В типовых компоновках выключатель не изображается, показано лишь место его установки (узел выключателя и шинной опоры). Каждый полюс шинных разъединителей второй системы шин расположен под проводами соответствующей фазы сборных шин. Такое расположение (килевое) позволяет выполнить соединение шинных разъединителей (развилку) непосредственно под сборными шинами и на этом же уровне присоединить выключатель. Линейные и шинные порталы и все опоры под аппаратами – стандартные, железобетонные.

Библиографический списо.

1. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов/ Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. – М.: Энергоатомиздат. 1987 – 648 с.:ил

2. Справочник по проектированию электрических сетей/ под ред. Д.Л. Файбисовича - М.: ЭНАС, 2009. – 392 с.: ил.

3. Электрическая часть станций подстанций: методическое указание к практическим занятиям. Составители: Н.А. Мурашко, А.С. Жданов, Э.Б. Старостина, А.Г. Акишина, Н.Ю. Снопкова. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008. – 60 с.

4. Электрическая часть электростанций и подстанций (справочные материалы)/Под редакцией Б.Н. Неклепаева. - М.: Энергоатомиздат; 1989г.

5. Электрическая часть станций и подстанций: 45 Учебник для вузов/А. А. Васильев, И. П. Крючков, Е. Ф. Наяшкова и др.; Под ред. А. А. Васильева.— М.: Энергия, 1980. —608 с., ил.