Основные технические решения

В рамках данного проекта предусматривается установка программно- технического комплекса защиты, автоматики и управления (ПТК ЗАУ ПС) . Для электропитания оборудования ПТК выполняется организация системы гарантированного питания (шкаф ШГП). Ниже представлен расчёт нагрузок (Таблица 1) оборудования ПТК. Расчёт нагрузки серверов произведён согласно калькулятору от производителя серверов HP.

Наименование оборудования	Потребитель	Мощность, Вт
Шкаф серверный	Модуль вентиляционный	88
	Сервер времени	35
	KVMP-переключатель	28
Сервер БД основной	Процессор E5-2603v4	200
	Опер. Память (8шт)
	Жёсткий диск (4 шт)
	Привод
Сервер iSAS №1 35/10 кВ основной	Процессор DL560 G9 E5-4610v4 (4 шт)	550
	Жёсткий диск (4 шт)
	Опер. Память (2шт)
АРМ ОП	Процессор i5 4570	250
	Опер. Память (1 шт)
	Жёсткий диск (1 шт)
	Видеокарта
	Монитор 24
Шкаф ОПС	Объектный контроллер сигналов ПС (~220/=220)	50
	Коммуникационный контроллер (~220/=220)	15
	Панельный компьютер	200
Шкаф сетевых коммуникаций ШСК- 1	Коммуникационный контроллер (~220/=220)	15
Шкаф сетевых коммуникаций ШСК- 2	Коммуникационный контроллер (~220/=220)	15
Шкаф полевых устройств ВЛ Тург.- Пушкино	Шкаф ШКК 18U (обогрев+вентиляция)	800
	УСШ (~220/=220)	18
	УСШ ТН1-35 кВ (~220/=220)	18
Шкаф полевых устройств ВЛ Тург.- Квакшино	Шкаф ШКК 18U (обогрев+вентиляция)	800
	УСШ (~220/=220)	18
	УСШ ТН1-35 кВ (~220/=220)	18
Шкаф полевых устройств Т1	Шкаф ШКК 18U (обогрев+вентиляция)	800
	УСШ (~220/=220)	18
Шкаф полевых устройств Т2	Шкаф ШКК 18U (обогрев+вентиляция)	800
	УСШ (~220/=220)	18
Шкаф полевых устройств СВ	Шкаф ШКК 18U (обогрев+вентиляция)	800
	УСШ (~220/=220)	18
Объектное оборудование 10 кВ	УСШ ОПУ (7шт) - (~220/=220)	126
	УСШ ОЛ,СВ,ТСН (19шт) - (~220/=220)	342
	УСШ для ТН 2шт - (~220/=220)	36
	УСШ для ВВ 2шт - (~220/=220)	36
	Итого (нагрузка ~380/220):	7010
	Итого (нагрузка =220):	761

Питание шкафа гарантированного питания (ШГП) выполняется от 1ой и 2ой секций щита собственных нужд (ЩСН ОПУ) переменного тока 380/220 В и от вновь устанавливаемого шкафа оперативного постоянного тока (ШОТ) =220В.

Для организации шинок СГП 230В переменного тока предусматривается установка инвертора. Питание инвертора выполняется от секции =220В шкафа ШОТ, а переменный ток от инвертора через электронный байпас подаётся на шины переменного тока СГП. Для питания шкафов полевых устройств ОРУ 35кВ с устройствами сопряжения шин (УСШ) предусматривается установка распределительного шкафа с АВР (шкаф ШП).

Прокладка кабелей по территории ОРУ подстанции предусматривается по существующим наземным железобетонным кабельным лоткам со съемными плитами. Внутри помещений ОПУ и КРУ прокладка выполняется по существующим и новым навесным металлическим лоткам. Проектом предусматривается использование кабелей питания типа ВВГнг (А)-LS и экранированных кабелей вторичной коммутации КВВГЭнг -LS, удовлетворяющие требованиям РД 34.20.116-93.

Силовые, контрольные кабели прокладываются по разным кабельным трассам. Кабели с металлическими оболочками или экранами, а также кабельные конструкции, на которых прокладываются кабели, должны быть заземлены или занулены в соответствии с требованиями ПУЭ.

Шкаф оперативного постоянного тока ШОТ

Для обеспечения непрерывного электроснабжения оборудования ПТК проектом предусматривается установка шкафа ШОТ. От шкафа ШОТ предусматривается питание потребителей постоянного и переменного тока шкафа ШГП (при пропадании основного питания от щита собственных нужд), а также питание дискретных входов устройств УСШ.

Выбор ёмкости аккумуляторной батареи

Согласно п. 6.3.1.7 НТП ПС 35-750 кВ аккумуляторная батарея при работе в автономном режиме (при потере собственных нужд ПС) должна обеспечивать максимальные расчетные толчковые токи после гарантированного 2-часового (не менее) разряда током нагрузки.

При потере собственных нужд переменного тока питание оборудования ПТК (нагрузка серверов, АРМ, УСШ) осуществляется от шкафа ШОПТ.

Нагрузки на аккумуляторную батарею приведены в таблице 3.

За два часа подзаряда будет израсходована ёмкость батареи, равная:

Qн = Iрасч.макс.*t = 14.27*2=28.54 А*ч

При выборе батареи необходимо учесть естественное снижение ёмкости в течение срока службы до 80% от номинальной, а также снижение ёмкости при снижении температуры (1% на каждый градус). В качестве расчётной температуры (в зимний период) примем температуру +15° С, т.е. на 5° С ниже нормальной в 20° С. Исходя из этого, результирующее снижение ёмкости составит 0.8*0.95=0.76 %

Qмин = Qн = 28.54 А*ч

Qр = Qмин/0.76 = 28.54/0.76 = 37.6 А*ч

Принимаем к установке гелевую аккумуляторную батарею Sonnenschein серии А412/50. Технические характеристики АБ приведены в таблице 3.

Разрядная характеристика АБ Sonnenschein серии А412/50 представлена в таблице 4.

Выбор ёмкости аккумуляторной батареи

Исходя из условий обеспечения номинального напряжения оперативного тока 220 В и нормально допустимого отклонения напряжения ±5° С, а также учитывая зарядное напряжение на один элемент при температуре 20° С (2.27 В/эл.), выбираем количество элементов аккумуляторной батареи:

N=Uн*1.05/(2.27*6)= 220*1.05/(2.27*6)=16.96 шт.

Принимаем 17 герметичных блоков, по 6 элементов каждый. Проверка аккумуляторной батареи по толчковой нагрузке.

С учётом разрядной характеристики (таблица 5) видно, что аккумуляторная батарея обеспечивает максимальные расчётные токи после гарантированного 2-часового (не менее) разряда током нагрузки. Выбор номинального тока зарядного устройства

Мощность одного зарядного устройства должна обеспечивать нагрузочный всех подключённых к СОПТ потребителей в нормальном режиме работы и заряд аккумуляторной батареи до 90% номинальной ёмкости в течении не более 8 часов.

Заряд при постоянном напряжении (U) проводят при напряжении 2.27 В на элемент с точностью стабилизации 1%. Начальный ток заряда полностью разряженной батареи должен находиться в диапазоне 0.1..0.3*С10.

Достаточный ток зарядного устройства в данном случае:

Iзу = 0.3*С10 = 0.3*50 = 15А

Принимаем к установке зарядно-выпрямительное устройство с номинальным выходным током 30А.

ОРУ-35 кВ

ОРУ 35кВ выполнено по схеме 35-9 «Одна рабочая секционированная выключателем система шин» (остаётся без изменений). На ОРУ установлено следующее оборудование:

• два силовых масляных трансформатора с естественным охлаждением, с РПН типа ТМН-6300/35.

• Два трансформатора напряжения типа НАМИ-35.

• Шинные и линейные разъединители типа РГП-35 с двигательными приводами и блоком управления.

• Элегазовые баковые выключатели типа ВГБЭП-35 с электромагнитным приводом типа ПЭМ-3 (на присоединениях трансформаторов и СВ)

• Вакуумные выключатели ВР-35-НТ с пружинным приводом (на присоединениях ВЛ-35 кВ).

• ОПН 35 и 10 кВ.

РУ-10 кВ

Схема РУ-10 кВ выполнена по схеме №10-1: «Одна, секционированная выключателем, система шин» (остаётся без изменений).

Распределительное устройство 10кВ представляет собой отдельно стоящее блочно-модульное здание наружной установки (КРУМ 10кВ), выполненное на базе ячеек КСО-207 «Новация».

В помещении КРУ установлен шкаф собственных нужд и центральной сигнализации (ШСН) и два шкафа обогрева и освещения (ШО1 и ШО2).

Подключение силовых трансформаторов по стороне НН осуществляется кабельными вставками 10 кВ.

ОПУ

На территории подстанции установлено одноэтажное бесподвальное блочно-модульное здание ОПУ. Габариты здания 6000х10000 м (ширина х длина).

В ОПУ размещаются панели управления, защиты и автоматики, шкафы собственных нужд переменного тока, щит постоян ного тока (ЩПТ), щиты освещения и обогрева, освещения и вентиляции.

Здание укомплектовано инженерными системами, включающими в себя: отопление, освещение, вентиляцию, кондиционирование, охранно -пожарная сигнализация.

Прокладка контрольных и низковольтных силовых кабелей в ОПУ выполнена в кабельных каналах, расположенных под панелями оборудования и в проходах между рядами оборудования, а также в гофрированных ПВХ- трубах по стенам ОПУ.