Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Файбисович 2012, Справочник по проектированию эл.сетей

.pdf
Скачиваний:
3679
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
7.64 Mб
Скачать

При присоединении к сети мощных ДСП следует проверить соответствие колебаний в сети общего пользования требованием для случая 2. При несоблюдении требований ГОСТ снижение влияния ДСП на качество электроэнергии в сети может быть достигнуто за счет целого ряда мероприятий, в том числе путем перехода вместо ламп накаливания на люминесцентное освещение (случай 3). Поэтому ниже рассматриваются условия, при которых колебания напряжения в «общей точке», вызванные работой одиночных ДСП, не превышают допустимые по ГОСТ для случаев «2» и «3».

В соответствии с ГОСТ допустимые колебания напряжения составляют:

При частоте повторений

 

До 1 Гц

2–10 Гц

На входах осветительных установок с лампами нака-

 

 

ливания в помещениях, где не требуется значитель-

 

 

ное зрительное напряжение, и в точках электричес-

1,27

1,15–0,55

ких сетей, к которым присоединяются потребители

 

 

с такими установками (случай 2)

 

 

На входах осветительных установок с люминесцент-

 

 

ными лампами и других приемников электрической

 

 

энергии и в точках электрических сетей, к которым

1,74

1,5–0,85

присоединяются потребители с такими установками

 

 

(случай 3)

 

 

Колебания напряжения в «общей точке» при работе одиночных ДСП могут быть определены следующим образом:

 

 

 

δu% = αSт 100 ≤ δu% ,

(5.3)

 

 

 

норм

 

 

 

 

Sк

 

где α =

δI

 

– отношение размаха тока ДСП к номинальному току печного

Iном

 

трансформатора (для нерегулярных колебаний α = 1, для ре-

 

 

 

гулярных α = 0,5);

 

 

Sт

– номинальная мощность трансформатора, МВ А;

 

 

Sк

– мощность трехфазного КЗ в «общей точке», МВ А.

 

С учетом требований ГОСТ получаем условия:

Для нерегулярных

 

Для регулярных

колебаний до 1 Гц

 

колебаний 2–10 Гц

С лампами накаливания:

 

 

 

δu% =

Sт

100 ≤1,27%

δu% =

0,5 Sт

100 ≤1,15 − 0,55%

 

 

 

Sк

 

Sк

(случай 2) или Sк ≥ 79Sт

 

или Sк ≥ 91Sт

291

с люминесцентными лампами:

 

δu% =

Sт

100 ≤1,74%

δu % = 100 ≤ 1,5–0,85%

 

 

Sк

или Sк ≥ 59Sт

(случай 3) или Sк ≥ 57Sт

На входах приемников электрической энергии с лампами накаливания условие, при котором колебания напряжения в «общей точке», вызванные работой одиночной ДСП, не превышают допустимые по ГОСТ

Sк ≥ 90Sт.

(5.4)

Аналогично для приемников с люминесцентными лампами

Sк ≥ 59Sт.

(5.5)

Для группы из «n» печей оценка колебаний напряжения выполняется с учетом следующих факторов.

1. Каждый цикл плавки, продолжающийся несколько часов, состоит из трех технологических периодов (расплавление, окисление и рафинирование) и кратковременных эксплуатационных простоев.

Наибольшее влияние на сеть ДСП оказывает в период расплавления, когда имеют место неустойчивое горение дуг, КЗ электродов с шихтой, обрывы дуг при обвалах, резкие перемещения электродов. В остальные периоды ток ДСП стабилизируется. Поэтому для группы из «n» ДСП необходимо учитывать только «m» печей, одновременно работающих в режиме расплавления.

Вероятность Рm, n совпадения периодов расплавления «m» печей из «n» совместно работающих определяется:

 

 

P

= C mP m g nm

n!

P m g nm,

(5.6)

 

 

m!(n m)!

 

 

m, n

n

 

 

 

 

 

 

 

 

где

Cnm – число сочетаний из «n» по «m»;

 

 

P =

t p

– отношение суммарной длительности периодов расплавления

T

Σtp к общей длительности рассматриваемого времени работы печи t;

g = 1 – Р.

Из формулы (5.5) необходимо определить наибольшее значение

«m», при котором Рm, n ≥ 0,05.

Для групп с числом ДСП n ≤ 6 расчетные значения «m», при ко-

торых вероятности Рm, n ≥ 0,05

(для среднего Р = 0,35), приведены

ниже:

 

 

 

 

 

n

2

3

4

5

6

m

2

2

3

3

4

292

Для других значений «Р» и «n» значение «m» определяется по формуле (5.6).

2. В группе «m» печей, одновременно работающих в режиме расплавления, броски токов отдельных ДСП по времени, как правило, не совпадают.

В общем случае для «m» печей

 

m

 

 

 

100α Sт2i

 

 

δu% =

i=1

≤ δu%норм.

(5.7)

Sк

 

 

 

Отсюда условие выполнения требований ГОСТ 13109–87 (при

α = 1 и δu ≤ 1,27%):

 

 

 

 

m

 

 

 

Sк ≥ 90 Sт2i .

(5.8)

 

i=1

 

 

В случае однотипных печей:

 

 

 

Sк ≥ 90Sт

m.

(5.9)

Пример 1.

На одиночной ДСП-100 устанавливается печной трансформатор 80 МВ А. Определить минимально допустимую мощность КЗ в «общей точке».

По формуле (5.4) определяем:

Sк ≤ 90 80 = 7200 МВ А.

Пример 2.

То же, что в примере 1 – для 6 совместно работающих печей. По таблице или формуле (5.5) определяем:

при n = 6, m = 4.

По формуле (5.9) получаем:

Sк ≤ 90 80 4 =14 400 MB A.

Если мощность КЗ в «общей точке» недостаточна, необходимо при выборе схемы электроснабжения предусмотреть мероприятия с целью повышения мощности КЗ, либо снижения влияния ДСП на качество электроэнергии в сети.

Повышение мощности КЗ в «общей точке» может быть достигнуто путем применения следующих мероприятий:

переноса узла присоединения ДСП в точку, расположенную электрически ближе к энергоисточникам (питание через отдельные трансформаторы от РУ более высокого напряжения, применения глубоких вводов и др.);

293

уменьшения индуктивного сопротивления питающих линий, продольной компенсации ВЛ, соединяющих «общую точку» с источниками, путем включения на параллельную работу питающих линий и трансформаторов, если это допустимо по условиям работы сети.

Уменьшение влияния работы ДСП на качество электроэнергии в сети может быть достигнуто за счет следующего:

применения устройств динамической компенсации, снижающих толчки тока ДСП;

мероприятий технологического характера: стабилизации дуги, выбора рационального режима работы печи, внедрения графиков согласования работы групп ДСП (со сдвигом во времени циклов плавки).

Осуществление указанных мероприятий ограничивает размеры колебаний напряжения в «общей точке»; при этом уменьшается «α» в выражениях (5.3) и (5.7), что приводит к снижению минимально допустимого значения Sк.

5.8. КОМПЛЕКТНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ

ОАО Самарский завод «Электрощит» выпускает КТПБ модернизированные КТПБ (М) 35–220 кВ и КРУ 110 и 220 кВ блочного типа (КРУБ) по типовым схемам. Использование КРУБ основано на применении жесткой ошиновки без сооружения порталов.

Номенклатура изделий завода и их краткая техническая характеристика приведена в табл. 5.62.

Т а б л и ц а 5.62

Комплектные трансформаторные подстанции блочные модернизированные КТПБ (М) 35–220 кВ

Наименование

Область применения

Краткая техническая

изделия, тип, серия

характеристика

 

КТПБ (М)

Климатическое ис-

Схемы главных электрических со-

220/110/10(6) кВ

полнение – У1, ХЛ1

единений – 1, 3Н, 4Н, 5Н, 5АН, 6,

ТИ – 064;

по ГОСТ 15150–69

7, 12, 13, 14* и др.

ОАЩ. 143.020

 

(по требованию заказчика).

 

 

Номинальное напряжение:

 

 

ВН – 220 кВ

 

 

СН – 110 кВ

 

 

НН – 10 (6) кВ.

 

 

Мощность трансформатора

 

 

63–125 МВ А

294

 

 

П р о д о л ж е н и е т а б л . 5.62

Наименование

Область применения

Краткая техническая

изделия, тип, серия

характеристика

 

КТПБ (М)

Климатическое ис-

Схемы главных электрических со-

220/35/10 (6) кВ

полнение – У1, ХЛ1

единений – 1, 3Н, 4Н, 5Н, 5АН, 6,

ТИ – 064;

по ГОСТ 15150–69

7, 12, 13, 14 и др.

ОАЩ. 143.020

 

(по требованию заказчика).

 

 

Номинальное напряжение:

 

 

ВН – 220 кВ

 

 

СН – 35 кВ

 

 

НН – 10 (6) кВ.

 

 

Мощность трансформатора

 

 

25–40 МВ А

КТПБ (М)

Климатическое ис-

Схемы главных электрических

220/10 (6) кВ

полнение – У1, ХЛ1

соединений – 1, 3Н, 4Н, 5Н, 5АН,

ТИ – 064;

по ГОСТ 15150–69

6, 7, 12, 13, 14 и др. (по требованию

ОАЩ. 143.020

 

заказчика).

 

 

Номинальное напряжение:

 

 

ВН – 220 кВ

 

 

НН – 10 (6) кВ.

 

 

Мощность трансформатора

 

 

40–63 МВ А

По развитым

Климатическое ис-

Схемы главных электрических со-

схемам

полнение – У1, ХЛ1

единений – 12, 13, 14 и др. (по тре-

(КРУБ 220 кВ)

по ГОСТ 15150–69

бованию заказчика)

ТИ – 064;

и ГОСТ 15543.1–89.

 

ОАЩ. 143.020

Степень загрязне-

 

 

ния изоляции – I, II

 

 

по ГОСТ 9920–89.

 

 

Климатический

 

 

район по ветру I-IV

 

КТПБ (М)

Климатическое ис-

Схемы главных электрических

110/35/10 (6) кВ

полнение – У1, ХЛ1

соединений на стороне 110 кВ – 1,

ТИ – 064;

по ГОСТ 15150–69

3Н, 4Н, 5Н, 5АН,

ОАЩ. 143.020

и ГОСТ 15543.1–89.

9 и др. (по требованию заказчика).

 

Степень загрязне-

Номинальное напряжение:

 

ния изоляции – I, II

ВН – 110 кВ

 

по ГОСТ 9920–89.

СН – 35 кВ

 

Климатический

НН – 10 (6) кВ.

 

район по ветру I-IV

Мощность трансформатора

 

 

6,3–63 МВ А

КТПБ (М)

Климатическое ис-

Схемы главных электрических

110/10(6) кВ

полнение – У1, ХЛ1

соединений на стороне 110 кВ – 1,

ТИ – 064; ОАЩ.

по ГОСТ 15150–69

3Н, 4Н, 5Н, 5АН

143.020

и ГОСТ 15543.1–89.

и др. (по требованию заказчика).

 

Степень загрязне-

 

295

 

 

О к о н ч а н и е т а б л . 5.62

Наименование

Область применения

Краткая техническая

изделия, тип, серия

характеристика

 

 

ния изоляции – I, II

Номинальное напряжение:

 

по ГОСТ 9920–89.

ВН – 110 кВ

 

Климатический

НН – 10 (6) кВ

 

район по ветру I-IV

Мощность трансформатора

 

 

2,5–63 МВ А

По развитым

Климатическое ис-

Схемы главных электрических со-

схемам

полнение – У1, ХЛ1

единений – 12, 13, 14 и др. (по тре-

(КРУБ 110 кВ)

по ГОСТ 15150–69

бованию заказчика)

ТИ – 064;

и ГОСТ 15543.1–89.

 

ОАЩ. 143.020

Степень загрязне-

 

 

ния изоляции – I, II

 

 

по ГОСТ 9920–89.

 

 

Климатический

 

 

район по ветру I-IV

 

КТПБ (М)

Климатическое ис-

Схемы главных электрических со-

35/10 (6) кВ

полнение – У1, ХЛ1

единений на стороне 35 кВ – 3Н,

ТИ – 064;

по ГОСТ 15150–69

4Н, 5Н, 5АН, 9.

ОАЩ. 143.020

и ГОСТ 15543.1–89.

Номинальное напряжение:

 

Степень загрязне-

ВН – 35 кВ

 

ния изоляции – I, II

НН – 10 (6) кВ

 

по ГОСТ 9920–89.

Мощность трансформатора

 

Климатический

1–16 МВ А

 

район по ветру I-IV

 

КТПБ (М)

Климатическое ис-

Схемы главных электрических со-

35/10(6) кВ

полнение – У, ХЛ1

единений на стороне 35 кВ – 3Н,

ТИ – 064;

по ГОСТ 15150–69.

4Н, 5Н, 5АН, 9.

ОАЩ. 143.020

Степень загрязне-

Номинальное напряжение:

 

ния изоляции – I, II

ВН – 35 кВ

 

по ГОСТ 9920–89.

НН – 10 (6) кВ

 

Климатический

Мощность трансформатора

 

район по ветру I-IV.

1–10 МВ А

 

Применяется в неф-

 

 

те- и газодобываю-

 

 

щих отраслях и др.

 

* Схемы электрических соединений приняты по типовым решениям института «Энергосетьпроект».

В объем заводской поставки входят основное электротехническое оборудование (за исключением силовых трансформаторов), металлоконструкции РУ, ошиновка и вспомогательное оборудование.

Технические параметры КТПБ (М) 35–220 кВ характеризуются данными табл. 5.63.

296

 

 

 

Т а б л и ц а 5.63

Технические параметры КТПБ (М) 35–220 кВ

 

 

 

 

 

 

 

Значение параметра при номинальном

Параметр

 

напряжении ВН, кВ

 

 

220

110

35

 

10(6)

Номинальный ток главных

630

630

630

 

1000* – 2000

цепей, А

 

 

 

 

 

 

Номинальный ток сборных

1000

1000–2000

630

 

630–2600

шин, А

 

 

 

 

 

 

Ток электродинамической

51

51; 80

26

 

51; 80

стойкости ошиновки, кА

 

 

 

 

 

 

Ток термической стойкости

20

20

10

 

20; 31,5

в течение 3 с, кА

 

 

 

 

 

 

* Для передвижной КТПБ (М) 35 кВ.

 

 

 

 

Технические показатели КТПБ(М)110/10(6), 110/35/10(6) кВ с трансформаторами до 40 МВ А и комплектных трансформаторных подстанционных установок (КТПУ) 35/0,4 кВ приведены в табл. 5.64– 5.65.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 5.64

Технические показатели КТПБ(М)110/10(6) и 110/35/10(6) кВ

 

с трансформаторами до 40 МВ А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные показатели

 

 

 

КТПБ(М)

 

 

 

 

КТПБ(М)

 

 

 

110/10(6) кВ

 

 

110/35/10(6) кВ

 

 

 

 

 

Схема ОРУ 110 кВ

 

110–3

 

110–4

 

110–5

110–3

 

110–4

110–5

Схема ОРУ 35 кВ

 

 

 

35–9

 

35–9

35–9

Площадь, м2

 

945

 

1584

 

1944

1008

 

2078

2376

Расход металла, т

 

2

 

3

 

3

2

 

4

5

Расход сборного

 

31

 

39

 

46

5

 

51

58

железобетона, м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 5.65

Технические параметры КТПУ 35/0,4 кВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

 

 

 

 

 

Значение параметра

Мощность силового трансформатора, кВ А

 

100, 160, 250, 400, 630

Номинальное напряжение на стороне ВН, кВ

 

 

35

 

Номинальное напряжение на стороне НН, кВ

 

 

0,4

 

Номинальный ток предохранителя 35 кВ, А

 

 

5; 8; 16; 20; 31,5

Номинальный ток отключения предохранителя

 

 

8

 

35 кВ, кА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уровень звука, дБА

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

297

5.9. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОТДЕЛЬНЫХ ПОДСТАНЦИЙ

Ниже приведены характеристики и технические показатели отдельных ПС 110–500 кВ, выполненных в последние годы.

 

 

 

Т а б л и ц а

5.66

ПС 110/10 кВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика подстанции

 

 

 

 

Мощность

50 МВ А

 

 

 

 

Главная схема электрических соедине-

110-4Н; 10-2

 

 

ний

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип и количество трансформаторов

ТРДН–25000/110; 2 шт.

 

 

Тип и количество выключателей

 

 

 

 

 

 

на стороне

 

 

 

 

 

 

ВН

ВМГ-110Б-25/1250; 2 шт.

 

НН

ВКЭ-10-1600, 1000, 630-20; 40 шт.

Количество отходящих линий

 

 

 

 

 

 

на стороне

 

 

 

 

 

 

ВН

2

 

 

 

 

 

НН

30

 

 

 

 

 

Источник реактивной мощности

Нет

 

 

 

 

Вид распределительного устройства

ВН – открытый

 

 

Тип ПС

Россыпная

 

 

 

 

Материал конструкции зданий

Сборный железобетон

 

 

Материал конструкции порталов ОРУ

Сборный железобетон

 

 

110 кВ

 

 

 

 

 

 

 

 

Грунты

Супеси и суглинки

 

 

 

 

 

 

 

 

Технические показатели

Един.

 

Количество

 

изм.

 

Всего

 

На 1 МВ А

 

 

 

Расход металла

т

 

117

 

2,34

 

Расход бетона и железобетона,

м3

 

690,4

 

13,80

 

в т. ч. сборного

м3

 

552

 

11,04

 

 

 

 

Т а б л и ц а

5.67

ПС 220/110/10 кВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика подстанции

 

 

 

 

Мощность

400 МВ А

 

 

 

 

Главная схема электрических соедине-

220-7; 110-12

 

 

 

ний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип и количество трансформаторов

АТДЦТН-200000/220/110; 2 шт.

 

298

 

 

О к о н ч а н и е

т а б л .

5.67

Характеристика подстанции

 

 

 

Тип и количество выключателей

У-220-1000; 2 шт.

 

 

на стороне

 

 

 

 

 

 

 

 

ВН

У-110-2000; 4 шт.,

 

 

СН

МКП-110М-630; 10 шт.

 

Количество отходящих линий

 

 

 

 

 

 

на стороне

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВН

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СН

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Источник реактивной мощности

Нет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид распределительного устройства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВН

Открытый

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СН

Открытый

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип ПС

Россыпная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материал конструкции зданий

Сборный железобетон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материал конструкции порталов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОРУ 220 кВ

Сборный железобетон

 

 

 

 

 

 

 

 

ОРУ 110 кВ

Сборный железобетон

 

 

 

 

 

 

 

 

Грунты

Глина полутвердая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технические показатели

Един.

 

Количество

 

изм.

 

Всего

На 1 МВ А

 

 

Расход металла

 

т

 

648,0

1,62

 

Расход бетона и железобетона,

 

м3

 

2455,0

6,14

 

в т. ч. сборного

 

м3

 

1956,0

4,89

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

5.68

ПС 330/110/10 кВ

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика подстанции

 

 

 

Мощность

 

400 МВ А

 

 

Главная схема электрических соединений

330-7; 110-13; 10-1

 

 

Тип и количество трансформаторов

 

АТДЦТН-200000/330/110; 2 шт

Тип и количество выключателей на стороне

 

 

 

 

 

ВН

 

ВВ-330Б-31,5/2000; 4 шт.

 

СН

 

ВМТ-110Б-25/1250; 3 шт.

 

Количество отходящих линий на стороне

 

 

 

 

 

ВН

 

2

 

 

 

 

СН

 

4

 

 

 

 

299

 

 

О к о н ч а н и е

т а б л . 5.68

Характеристика подстанции

 

 

Источник реактивной мощности

 

Нет

 

 

Вид распределительного устройства

 

 

 

 

ВН

 

Открытый

 

СН

 

Открытый

 

Тип ПС

 

Россыпная

 

Материал конструкции зданий

 

Типа БМЗ, кирпич

 

Материал конструкции порталов

 

 

 

 

ОРУ 330 кВ

 

Сборный железобетон

ОРУ 110 кВ

 

Сборный железобетон

Грунты

 

Пески пылеватые плотные

 

с прослойками супеси

 

 

 

 

 

 

Технические показатели

Един.

Количество

изм.

Всего

На 1 МВ А

 

Расход металла

 

т

80,0

0,20

Расход бетона и железобетона,

 

м3

1929,0

4,82

в т. ч. сборного

 

м3

1742

4,36

 

Т а б л и ц а 5.69

ПС 500/220/10 кВ

 

 

Характеристика подстанции

Мощность

1002 МВ А

Главная схема электрических соединений

501 – треугольник; 220-12

Тип и количество трансформаторов

АОДЦТН-167000/500/220; 6 шт.

Тип и количество выключателей на стороне

ВВ-500Б-31,5/2000; 4 шт.

ВН

ВМТ-40/2000; 4 шт.

СН

ВМТ-25/1250; 5 шт.

Количество отходящих линий на стороне

 

ВН

1

СН

5

Источник реактивной мощности

КСВБО-110/11; 2 шт.

Вид распределительного устройства

 

ВН

Открытый

СН

Открытый

Тип ПС

Россыпная

Материал конструкции зданий

Сборный железобетон типа БМЗ

Материал конструкции порталов

 

ОРУ 500 кВ

Металлические

300