81. Схемы электрических соединений пс. Особенности выбора схем. Схемы на высшем и низшем напряжениях. Собственные нужды пс.

1. Нормы технологического проектирования электронабж пром. Предприятий нтп эпп-94

2. Рекомендации по технологическому проектированию подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ (со 153-34.20.187-2003)

1) Для предприятий с электрической нагрузкой, составляющей десятки мегаватт, приемными пунктами могут быть главные понижающие подстанции (ГПП), подстанции глубокого ввода (ПГВ).

Для крупных энергоемких предприятий с электрической нагрузкой порядка 100-150 МВт и выше в качестве приемных пунктов могут быть использованы узловые распределительные подстанции (УРП) с первичным напряжением 220-500 кВ.

Выбор схемы электрических соединений на стороне высокого напряжения 110-330 кВ подстанций рекомендуется производить в следующей последовательности, начиная с простейших схем:

- блок "линия-трансформатор" с разъединителем, отделителем, выключателем;

- два блока с неавтоматической перемычкой со стороны линий;

- мостики разных видов с выключателями;

- четырехугольники;

- одна рабочая секционированная и обходная система шин;

- две рабочие и обходная системы шин;

- две рабочие секционированные и обходная системы шин.

2) На подстанции могут устанавливаться два и более трансформаторов. Установка более двух трансформаторов принимается на основе расчетов, а также в тех случаях, когда на ПС применяется два средних напряжения. Возможно применение однотрансформаторных ПС при обеспечении требуемой надежности электроснабжения потребителей. На ПС устанавливаются, как правило, трехфазные трансформаторы.

При отсутствии трехфазного трансформатора необходимой мощности, а также при наличии транспортных ограничений возможно применение группы однофазных трансформаторов либо двух трехфазных трансформаторов одинаковой мощности. Применяемые трансформаторы поставляются с устройством автоматического регулирования напряжения под нагрузкой (РПН).

На стороне ВН силовых трансформаторов подстанций 35, 110 кВ не используются предохранители.

На стороне 6 и 10 кВ предусматривается, как правило, раздельная работа трансформаторов.

Мощность трансформаторов выбирается так, чтобы при отключении наиболее мощного из них на время ремонта или замены оставшиеся в работе (с учетом их допустимой перегрузки и резерва по сетям СН и НН) обеспечивали питание нагрузки.

При закрытой установке трансформаторов рекомендуется применение трансформаторов с вынесенной системой охлаждения типа ГОУ.

Собственные нужды.

На всех ПС устанавливаются не менее двух трансформаторов собственных нужд.

Для однотрансформаторных ПС (в том числе КТП) питание второго трансформатора собственных нужд обеспечивается от местных электрических сетей, а при их отсутствии второй трансформатор собственных нужд включается аналогично первому.

В схемах собственных нужд ПС предусматривается присоединение трансформаторов собственных нужд к разным источникам питания (вводам разных трансформаторов, различным секциям РУ и др.)

На стороне низшего напряжения трансформаторы собственных нужд должны работать раздельно с автоматическим вводом резерва (АВР).

Мощность трансформаторов собственных нужд, питающих шины 0,4 кВ, выбирается в соответствии с нагрузками в разных режимах работы ПС с учетом коэффициентов одновременности их загрузки, а также перегрузочной способности.

Мощность каждого трансформатора собственных нужд с НН 0,4 кВ предусматривается, как правило, не более 630 кВА для ПС 110-220 кВ и не более 1000 кВА для ПС 330 кВ и выше.

Постоянный оперативный ток.

На ПС 110 кВ и выше, как правило, применяется оперативный постоянный ток (ОПТ) напряжением 220 В. Источником напряжения ОПТ служит аккумуляторная батарея (АБ), работающая с зарядно-подзарядным агрегатом (ЗПА) в режиме постоянного подзаряда.

На ПС 110-220 кВ устанавливается одна АБ и два зарядно-подзарядных агрегата. На ПС 330 кВ и выше устанавливаются две АБ и четыре ЗПА: по два для каждой АБ.

Для питания микропроцессорных устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики в случае обоснованной необходимости предусматривается установка отдельных аккумуляторных батарей (одной или двух). Сеть, которую они будут обслуживать, располагается в пределах ОПУ.

Выпрямленный оперативный ток.

Для организации выпрямленного оперативного тока используются стабилизированные блоки напряжения, которые подключаются к трансформаторам напряжения на стороне ВН подстанции и токовые блоки питания, подключаемые ко вторичным цепям выносных трансформаторов тока на стороне ВН ПС.

Для питания оперативных цепей защиты, управления и автоматики на ПС все блоки питания тока и стабилизированного напряжения работают параллельно на шинки оперативного тока.

Переменный оперативный ток.

В качестве источников переменного оперативного тока для питания цепей защиты и управления используются трансформаторы тока и предварительно заряженные конденсаторы.

82. Проектирование механической части воздушных ЛЭП. Расчет проводов и тросов в аварийных режимах. Расстановка опор по профилю трассы. Расчет переходов через инженерные сооружения. Расчет монтажных стрел провеса.

Проектирование конкретной линии электропередачи ведётся на основанииразработанной схемы развития электрической системы. В задании на проектирование указываются пункты начала и конца линии, номинальное напряжение, число цепей, маркапроводов, материал опор. На основании предварительных изысканий трассы для рабочего проектирования линии устанавливаются также расчётные климатические условия: толщинастенки гололеда, максимальная скорость ветра, высшая, низшая и среднегодовая температуры. Воздушные линии сооружаются преимущественно на унифицированных опорах, приэтом нет необходимости для каждой проектируемой линии разрабатывать конструкции опор. Поэтому при проектировании должны решаться следующие вопросы: рациональный выбор и применение унифицированных опор, прочностный расчёт проводов и тросов в нормальных иаварийных режимах, расстановка опор по профилю трассы линии.

В механический расчёт воздушных линий электропередачи входят:

- расчёт опор и их фундаментов;

- расчёт проводов и грозозащитных тросов.

Задача механического расчёта проводов и тросов состоит в обеспечении механической прочности и габаритов для следующих условий:

1) нормального режима работы ВЛ, под которым понимается состояние ВЛ при необорванных проводах и тросах;

2) аварийного режима работы, который характеризуется оборванными одним или несколькими проводами или тросами. При этом проверяются тяжения и стрелы провеса в пролётах, смежных с аварийным;

3) монтажного режима, характеризующегося состоянием в условиях монтажа опор, проводов и тросов;

4) режимов работы ВЛ, связанных с возможными приближениями проводов к элементам опор и сооружений по рабочему напряжению, возможными внутренними и атмосферными перенапряжениями.

.

83. Выбор эл.аппаратов и проводников. Нагрузочная способность; проверка на эл.динамическую и термическую стойкость; проверка на коммутационную способность.

Электродинамическое и термическое действие токов КЗ

Электродинамическое действие токов КЗ. При коротких замыканиях в результате возникновения ударных токов КЗ в шинах и других конструкциях распределительных устройств возникают электродинамические усилия, создающие изгибающие моменты, которые приводят к механическим напряжениям в металле проводников. Механические напряжения в проводниках не должны превышать максимально допустимые, определяемые по справочнику для конкретного металла.

Электродинамическое действие ударного тока ( ) определяется силой взаимодействия между проводниками при протекании по ним ударного тока. Наибольшая сила , действующая на проводник средней фазы при условии их расположения в одной плоскости (без учёта механических колебаний проводников конструкции): (8.1)

где - коэффициент, учитывающий несовпадение мгновенных значений ударного тока в фазах; - длина и расстояние между токоведущими частями, см.

Изгибающий момент ( ) создаваемый ударным током: (8.2)

Наибольшее напряжение в металлах (МПа) при изгибе: (8.3)

где - момент сопротивления, см³; при расположении шин плашмя ; при расположении на ребро - ( - широкая часть проводника; - узкая).

Расчётные напряжения в проводниках должны быть меньше допустимых напряжений .

Термическое действие токов КЗ. Токоведущие части при КЗ могут нагреваться до критической температуры. Проводники термически устойчивы, если расчётная температура ( ) не превышает для используемого материала (например, для медных шин , а алюминиевых ).

Время протекания тока КЗ определяется как сумма времени действия защиты и времени выключающей аппаратуры: (8.3)

При проверке токоведущих частей на термическую устойчивость используют приведённое время , в течение которого установившейся ток КЗ выделяет тоже количество теплоты, что и изменяющийся во времени ток КЗ за действительное время t. (8.4)

где - приведённое время периодической и апериодической составляющих тока КЗ.

Если предварительно вычислены значения и , а также, зная максимально допустимую температуру проводника, можно определить его сечение ( ): (8.5)

где - коэффициент разности выделенной теплоты в проводнике после и до КЗ.