2.4. Описание реклоузеров

Реклоузеры - это новое поколение оборудования, объединившее в себе передовые технологии микропроцессорной РЗиА и коммутационной техники, и серьезный практический опыт проектирования и применения пунктов секционирования.

Реклоузеры имеют самые маленькие массогабаритные показатели среди пунктов секционирования, что значительно упрощает транспортировку реклоузера, а также его монтаж на опоры линии. Возможность размещения шкафа управления на различной высоте, а также наличие датчика индикации несанкционированного доступа позволяет обеспечить более высокий уровень вандалозащищенности реклоузера. Герметичная, необслуживаемая свинцово- кислотная аккумуляторная батарея 26 Ач со сроком службы 10 лет обеспечивает надежное питание реклоузера и внешних дополнительных устройств (средств передачи информации) при потере основного оперативного питания.

Благодаря высокой надежности конструкции, отсутствию изнашивающихся деталей и высокой стабильности заводских регулировок реклоузер не требует специального обслуживания и планово-предупредительных ремонтов на протяжении всего срока эксплуатации. Применение реклоузеров позволит не только повысить надежность, оптимизировать режимы работы сети, но и сократить издержки на обслуживание, поиск и устранение повреждения.

2.5. Выбор схемы распределения электрической энергии

Для повышения надежности электроснабжения для питания конечных потребителей выберем магистральную схему подключения потребителей с двухсторонним питанием от разных секций шин подстанции, с секционированием и автоматическим включением резерва, построенную на базе реклоузеров (см. рис.2.1).

Рис.2.1. Магистральная схема электроснабжения с двухсторонним питанием

Для установки выберем реклоузеры PBA/TEL производства Таврида Электрик. Автоматизация сетей на базе реклоузеров - действенное и хорошо себя зарекомендовавшее, как за рубежом, так и в отечественной электроэнергетике, решение для распределительных сетей, только на территории России реализовано более 350 проектов автоматизации распределительных сетей.

Для удобства проектирования производителем предлагается «Типовой проект установки реклоузера РВА/TEL», в котором учтены все возможные варианты монтажа на опоры ЛЭП.

Реклоузер предлагает пользователям широкие возможности в части дистанционного управления и обмена информацией как по проводным, так и беспроводным каналам связи.

3. Расчёт токов короткого замыкания и выбор электрооборудования

3.1 Расчёт токов короткого замыкания

Токи короткого замыкания рассчитывают для выбора и проверки аппаратов и токоведущих частей на термическую и динамическую стойкость, для выбора, при необходимости, устройств по ограничению этих токов, а также для выбора устройств релейной защиты. Расчётным является трёхфазное короткое замыкание, так как ток короткого замыкания в этом случае имеет максимальное значение. Схема приведена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Поясняющая схема

В нормальном режиме все секционные выключатели находятся в отключенном состоянии, силовые трансформаторы работают раздельно на отдельные секции шин. Наиболее тяжёлый режим работы может наступить при коротком замыкании в момент перевода нагрузки с одного силового трансформатора на другой, т.е. когда секционные выключатели включены.

Этот режим и принимаем за расчётный, расчёт проведём в именованных единицах, приняв за основу: сопротивление системы в максимальном режиме – x_c.max=14,4 Ом; сопротивление системы в минимальном режиме – x_c.min=62,2 Ом; за базисное напряжение примем – U_б=115 кВ.

Для расчета токов трехфазного КЗ в точке К-1 на основании поясняющей схемы составляется схема замещения прямой последовательности (рис. 3.2).

В схему замещения вводятся сопротивления только тех элементов поясняющей схемы, которые связывают точку К-1 с источниками питания. Каждое сопротивление получает свое уникальное обозначение.

Рис. 3.2. Схема замещения

Сопротивление трансформатора ТДН-16000/110:

(3.1)

где u_k=10,5 % - напряжение короткого замыкания;

S_ном.Т1=16 МВ·А – мощность трансформатора (табл. 2.3);

∆U_РПН – напряжение РПН.

Сопротивление трансформатора ТДН-16000/110 в минимальном режиме с учетом РПН –16 %:

Ом.

Сопротивление трансформатора ТДН-16000/110 в максимальном режиме по ГОСТу с учетом РПН +10 %:

Ом.

Сопротивление энергосистемы в точке K в режиме КЗ можно определить по формуле:

, (3.2)

где x_i – сопротивление реактивных элементов системы до точки K.

r_i – сопротивление активных элементов системы до точки K.

, (3.3)

где x_с – сопротивление энергосистемы.

, (3.4)

где x_т – сопротивление трансформатора.

, (3.5)

где x_l – сопротивление линии до точки K в режиме КЗ.

Тогда:

, (3.6)

Полное сопротивление цепи в точке K-0:

Ом; Ом.

Полное сопротивление цепи в точке K-1:

Ом;

Ом.

Аналогичным образом рассчитаем сопротивление системы до точек K-2..24. Для этого предварительно определим сопротивления линий:

, (3.7)

где l_i – длина линии до точки K-2..14;

r₀ – удельное активное сопротивление, для АС-70 r₀ = 0,45 Ом/км.

, (3.8)

где x₀ – удельное активное сопротивление, для АС-70 x₀ = 0,38 Ом/км.

Полное сопротивление цепи в точке K-2:

Поскольку для электроснабжения потребителей мы выбрали магистральную схему с двухсторонним питание от разных секций шин ПС, длина линии до точки КЗ будет зависеть от того, с какой секции шин будет осуществляться электроснабжения.

Рассчитаем сопротивления линий и полное сопротивление системы до точек КЗ. Результаты расчетов занесем в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Сопротивления линий

Точка КЗ	Наименование потребителя	Длина линии 10кВ, км		Акт. сопр. линии 10кВ, Ом		Реакт. сопр. линии 10кВ, Ом		Полное сопр., Ом
		min	max	min	max	min	max	min	max
K-0	Шины-110кВ	-	-	-	-	-	-	62,2	14,1
K-1	Шины-10кВ	-	-	-	-	-	-	159,1	94,6
K-2	ТП-2259	12,4	37,7	2035,0	669,3	1718,5	565,2	2768,9	939,9
K-3	ТП-1535	17	36,8	1986,4	917,7	1677,4	774,9	2705,3	1264,2
K-4	ТП-1408	18	37,8	2040,4	971,6	1723,0	820,5	2775,9	1334,7
K-5	ТП-1508	18,3	38,1	2056,6	987,8	1736,7	834,2	2797,1	1355,9
K-6	ТП-1624	27,3	40,9	2207,8	1473,6	1864,3	1244,4	2994,7	1991,1
K-7	ТП-1605	18,8	30,9	1668,0	1014,8	1408,5	857,0	2289,0	1391,2
K-8	ТП-1577	21,2	28,5	1538,4	1144,4	1299,1	966,4	2119,7	1560,5
K-9	ТП-1410	25,2	26,3	1419,7	1360,3	1198,8	1148,7	1964,5	1842,9
K-10	ТП-2259	25,8	26,9	1452,1	1392,7	1226,2	1176,0	2006,8	1885,2
K-11	ТП-1646	25,2	26,4	1425,1	1360,3	1203,4	1148,7	1971,6	1842,9
K-12	ТП-1670	25,3	26,5	1430,5	1365,7	1207,9	1153,2	1978,6	1849,9
Продолжение таблицы 3.1.
K-13	ТП-1420	26,1	27,3	1473,6	1408,9	1244,4	1189,7	2035,1	1906,4
K-14	ТП-2226	24,4	25,5	1376,5	1317,1	1162,4	1112,2	1908,1	1786,4
K-15	ТП-1411	24,7	25,8	1392,7	1333,3	1176,0	1125,9	1929,3	1807,6
K-16	ТП-1412	23,6	26,3	1419,7	1273,9	1198,8	1075,8	1964,5	1729,9
K-17	ТП-1630	23,9	26,6	1435,9	1290,1	1212,5	1089,4	1985,7	1751,1
K-18	ТП-1413	23,7	27,6	1489,8	1279,3	1258,1	1080,3	2056,2	1737,0
K-19	ТП-1414	20,1	29,8	1608,6	1085,0	1358,4	916,2	2211,4	1482,9
K-20	ТП-1656	19,3	30,6	1651,8	1041,8	1394,8	879,7	2267,8	1426,4
K-21	ТП-1557	7,3	42,6	2299,5	394,1	1941,8	332,8	3114,8	581,3
K-22	ТП-1489	6,7	43,4	2342,7	361,7	1978,3	305,4	3171,2	539,3
K-23	ТП-1619	3,8	46,2	2493,9	205,1	2105,9	173,2	3368,9	337,3
K-24	ТП-25с	1,3	48,8	2634,2	70,2	2224,4	59,3	3552,5	169,1

При расчётах токов КЗ в начальный момент процесса КЗ учитываем обобщённую нагрузку, так как у электроприёмников электрической энергии отсутствуют синхронные и асинхронные электродвигатели, которые могут повлиять на работу энергосистемы.

Найдем начальное действующее значение тока КЗ (для момента начала КЗ t=0 с) в точке К:

, (3.9)

Ударный ток КЗ в точке К можно найти по формуле:

, (3.10)

где k_уд=1,8 – значение ударного коэффициента для точки К.

Двухфазное КЗ является несимметричным, поэтому для определения начального действующего значения тока I_к⁽²⁾, при двухфазном КЗ в точке К необходимо знать не только сопротивления прямой, но и сопротивления обратной последовательности элементов расчетной схемы, но в нашем случае – в целях упрощения расчетов сопротивления элементов схемы замещения обратной последовательности, принимаются равными сопротивлениям схемы замещения прямой последовательности (х₁^к = х₂^к), тогда для точки К:

(3.11)

Для точки K-0

А

А

кА

кА

А

А

Результаты расчётов токов КЗ приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2.

Результаты расчетов токов КЗ

Точка КЗ	Наименование потребителя	Ik(3), А		iуд, А		Ik(2), А
		min	max	min	min	max	min
1	2	3	4	5	6	7	8
K-0	Шины-110кВ	1068,7	4714,5	2712,4	11965,3	929,8	4101,6
K-1	Шины-10кВ	4576,0	7696,1	11614,0	19532,6	3981,2	6695,6
Продолжение таблицы 3.2.
1	2	3	4	5	6	7	8
K-2	ТП-2259	262,9	774,6	667,3	1966,0	228,8	673,9
K-3	ТП-1535	269,1	575,9	683,0	1461,7	234,1	501,0
K-4	ТП-1408	262,3	545,5	665,6	1384,4	228,2	474,6
K-5	ТП-1508	260,3	537,0	660,6	1362,8	226,4	467,2
K-6	ТП-1624	243,1	365,6	617,0	928,0	211,5	318,1
K-7	ТП-1605	318,1	523,3	807,2	1328,2	276,7	455,3
K-8	ТП-1577	343,5	466,5	871,7	1184,1	298,8	405,9
K-9	ТП-1410	370,6	395,1	940,6	1002,7	322,4	343,7
K-10	ТП-2259	362,8	386,2	920,7	980,1	315,6	336,0
K-11	ТП-1646	369,3	395,1	937,2	1002,7	321,3	343,7
K-12	ТП-1670	368,0	393,6	933,9	998,8	320,1	342,4
K-13	ТП-1420	357,8	381,9	908,0	969,3	311,2	332,3
K-14	ТП-2226	381,6	407,6	968,4	1034,4	331,9	354,6
K-15	ТП-1411	377,4	402,8	957,8	1022,3	328,3	350,4
K-16	ТП-1412	370,6	420,9	940,6	1068,1	322,4	366,1
K-17	ТП-1630	366,6	415,8	930,6	1055,2	319,0	361,7
K-18	ТП-1413	354,1	419,1	898,6	1063,8	308,0	364,7
K-19	ТП-1414	329,2	491,0	835,6	1246,1	286,4	427,1
K-20	ТП-1656	321,0	510,4	814,8	1295,4	279,3	444,0
K-21	ТП-1557	233,7	1252,5	593,2	3178,7	203,4	1089,6
K-22	ТП-1489	229,6	1350,1	582,7	3426,5	199,7	1174,6
K-23	ТП-1619	216,1	2158,2	548,5	5477,5	188,0	1877,6
K-24	ТП-25с	204,9	4305,3	520,1	10926,9	178,3	3745,6