45
обеспечивает питание потребителей I и II категорий с максимальной
перегрузкой до 40% [20, 29].
Необходимо учитывать, что в случае аварии с одним из силовых
трансформаторов разрешается отключать потребителей III категории. По
указанному режиму работы силовых трансформаторов его мощность можно
определить по формуле [27, 28]
????????
(2.15)
где S
НБ
- максимальная нагрузка подстанции,
k
ав
- коэффициент допустимой перегрузки,
п - количество трансформаторов на подстанциях.
Понижающие трансформаторы на подстанциях:
- для ПС 220/35/6 кВ «Накын»
????
????
выбираются два трансформатора ТДТН-40000/220/35/6 У1 [41]. Технические
характеристики данных трансформаторов приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Технические характеристики трансформаторов ТДТН-40000/220/35/6 У1 [41]
Параметры
Величина
Номинальная мощность
40000 кВА
Напряжение ВН
230 кВ
Напряжение СН
38,5 кВ
Напряжение НН
6,6 кВ
Потери КЗ
220 кВт
Потери ХХ
54 кВт
Ток ХХ
0,45 %
Напряжение КЗ ВН-СН
12,5 %
Напряжение КЗ ВН-НН
22,0 %
Напряжение КЗ СН-НН
9,5 %
Масса
106000 кг
Габариты
8880 мм х 5220 мм х 7200 мм
- для ПС 220/110/35/6 кВ «Вилюйск»
46
????
????
выбираются два автотрансформатора АТДЦТН-63000/220/110/35 У1 [29, 41].
Технические характеристики данных автотрансформаторов приведены в
таблице 2.3.
Таблица 2.3
Параметры автотрансформаторов АТДЦТН-63000/220/110/35 У1 [29, 41]
Параметры
Величина
Номинальная мощность
63000 кВА
Напряжение ВН
230 кВ
Напряжение СН
121 кВ
Напряжение НН
38,5 кВ
Потери КЗ
200 кВт
Потери ХХ
37 кВт
Ток ХХ
0,45 %
Напряжение КЗ ВН-СН
11,0 %
Напряжение КЗ ВН-НН
35,0 %
Напряжение КЗ СН-НН
22,0 %
Масса
123200 кг
Габариты
9750 мм х 5250 мм х 7300 мм
- для ПС 220 кВ «Сунтар»
????
????
соответственно, установленные в настоящее время на ПС 220 кВ «Сунтар» два
автотрансформатора АТДЦТН-63000/220/110/35 У1 смогут выдержать всю
нагрузку подстанции 220 кВ «Сунтар» и замена силовых трансформаторов
данной ПС не требуется.
- для ПС 220 кВ «Нюрба новая»
????
????
выбираются два трансформатора АТДЦТН – 200000/220/110/10 У1 [29, 41].
Технические характеристики данных автотрансформаторов приведены в
таблице 2.4.
Таблица 2.4
47
Параметры автотрансформаторов АТДЦТН-63000/220/110/6 У1 [29, 41]
Параметры
Величина
Номинальная мощность
200000 кВА
Напряжение ВН
230 кВ
Напряжение СН
121 кВ
Напряжение НН
10,5 кВ
Потери КЗ ВН-СН
367,5 кВт
Потери КЗ ВН-НН
350,5 кВт
Потери КЗ СН-НН
353,9 кВт
Потери ХХ
48,0 кВт
Ток ХХ
0,38 %
Напряжение КЗ ВН-СН
10,6 %
Напряжение КЗ ВН-НН
34,42 %
Напряжение КЗ СН-НН
20,77 %
Масса
170500 кг
Габариты
10600 мм х 7140 мм х 7650 мм
Схема электрических соединений подстанции должна обеспечивать
надежное питание подключенных потребителей электроэнергии и надежный
транзит мощности через подстанцию в нормальном, ремонтном и
послеаварийных режимах. При выборе схемы подстанции необходимо
предусматривать последующее развитие РУ без проведения существенных
работ по реконструкции и перерывов в электроснабжении потребителей.
Выбор схемы электрических соединений РУ ПС осуществляется на
стороне ВН, а также на сторонах НН и СН ПС, но схемы на сторонах НН и СН
ПС не зависят от вариантов развития электросети.
Самое дорогостоящее оборудование РУ - это высоковольтные
выключатели, и в связи с этим выбор схем РУ производятся только для
определения количества их ячеек.
Выбор схемы РУ НН зависит от числа и типа силовых трансформаторов.
Схемы РУ НН напряжения для всех рассматриваемых вариантов сети
одинаковые.
Количество и тип коммутационных аппаратов необходимо выбирать
так, чтобы обеспечить поочередный ремонт отдельного оборудования
районных ПС без отключения соседних присоединений.
Следует стремиться к наибольшему упрощению схемы подстанции,
48
применять типовые схемы электрических соединений. Значительную долю в
стоимости подстанции составляет стоимость выключателей, поэтому в сетях
35–220 кВ широко применяются упрощенные подстанции без выключателей
или с ограниченным количеством выключателей на стороне ВН.
Учитывая типовые схемы, определенные в перечне типовых схем по
классам напряжения 35-750 кВ и области их применения (согласно СТО
56947007-29.240.30.010-2008 [18]) для напряжений 220 кВ, 110 кВ и 10 кВ и с
учетом количества присоединений на сторонах ВН и НН подстанции
предусматриваются следующие схемы распределительных устройств:
- при четырех присоединениях ОРУ ВН (2 ВЛ ВН и 2 силовых
трансформатора) выполняется по схеме 220 (110) – 4Н «Два блока с
выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий». Данные
схемы применены на ПС 220 кВ Накын и ПС 220 кВ Вилюйск;
Рисунок 2.12. Схема 220 (110) – 4Н «Два блока с выключателями и
неавтоматической перемычкой со стороны линий»
- при шести и более присоединениях ОРУ ВН и СН выполняется по
схеме № 35 (110, 220)-13Н «Две рабочие и обходная система шин». По данной
схеме выполнены ОРУ ВН ПС Сунтар и ПС Нюрба новая, а также ОРУ СН на
всех подстанциях сети;
49
Рисунок 2.13. Схема № 35 (110, 220)-13Н «Две рабочие и обходная система
шин»
- РУ НН выполняются по схемам «Одна, секционированная
выключателем система шин». По данной схеме выполнены РУ 6 (10) кВ на
всех подстанциях, а также РУ 35 кВ на ПС Вилюйск и ПС Сунтар.
Рисунок 2.14. Схема «Одна, секционированная выключателем система шин»
Выбор разъединителей
50
Для ОРУ 220 кВ по номинальным параметрам сети выбираем по
справочнику разъединитель типа [36-38] РГП – 220/1250 УХЛ1
U
ном
= 220 кВ ≥ U
сети
= 220 кВ;
I
ном
= 1250 А ≥ I
норм.расч.
= 739,4 А;
Все параметры для выбора разъединителя даны в таблицы 2.5.
Таблица 2.5
Параметры для выбора разъединителей в ОРУ 110 кВ [36-38]
Условия выбора
Разъединитель
Данные сети
Параметры аппарата
U
ном
≥ U
сети
, кВ
РГП – 220/1250 УХЛ1
U
сети
= 220 кВ
U
ном
= 220 кВ
I
ном
≥ I
норм.расч
, А
I
норм.расч.
= 739,4 А
I
ном
= 1250 А
Аналогично для ОРУ 110 кВ подстанций выбирается разъединитель
РГП-110/1250 УХЛ1, для ОРУ 35 кВ подстанций выбирается разъединитель
РГП-35/1250 УХЛ1.
Выбор выключателей
По номинальным параметрам сети выбираем по справочнику
выключатель типа ВГТ-220-40/2500 У1 [36-38]
U
ном
= 220 кВ ≥ U
сети
= 220 кВ;
I
ном
= 2500 А ≥ I
норм.расч.
= 739,4 А;
Все расчетные и каталожные данные сводим в таблицу 2.6.
Таблица 2.6
Параметры выбора выключателя [36-38]
Условия выбора
Выключатель
Данные сети
Параметры аппарата
U
ном
≥ U
сети
, кВ
ВГТ-220-40/2500 У1
U
сети.ном
= 220 кВ
U
ном
= 220 кВ
I
ном
≥ I
норм.расч
, А
I
норм.расч.
= 739,4 А
I
ном
= 2500 А
Аналогично для ОРУ 110 кВ принимаются выключатели ВГТ-110-
40/2500 У1, для ОРУ 35 кВ принимаются выключатели ВГТ-35-50/3150 У1.
51
В качестве ячеек 10 кВ в ЗРУ подстанций сети применяются ячейки КРУ
серии «Волга», с выключателями типа ВВ/TEL–10. Выключатели на стороне
НН подстанций сети выбираются аналогично выключателям ВН подстанций.
Таблица 2.8
Расчетные и каталожные данные вводного выключателя 10 кВ [36-38]
Условия выбора
Выключатель
Данные сети
Параметры аппарата
U
ном
≥ U
сети
, кВ
ВВ/TEL–10–
25/1000 УЗ
.
U 10 кВ
сети ном
н
U 10 кВ
I
ном
≥ I
норм.расч
, А
.
I 953 А
норм расч
н
I 1000 А
2.5. Моделирование режимов работы разрабатываемой сети
Моделирование основных режимов сети выполняется в программном
комплексе «NetWORKs». Первым режимом рассматривается максимальный
режим. Результаты моделирования максимального режима разработанной
сети представлены на рисунке 2.15. По результатам моделирования видно, что
в данном режиме рассматриваемая сеть работает, обеспечивая все
необходимые напряжения на подстанциях сети.
Рисунок 2.15. Моделирование максимального режима
52
Далее следует рассмотреть самый тяжелый послеаварийный режим,
которым является обрыв одной цепи линии ПС 220 кВ Сунтар – ПС 220 кВ
Нюрба новая. Результаты моделирования данного послеаварийного режима
разработанной сети представлены на рисунке 2.16. По результатам
моделирования видно, что в данном режиме рассматриваемая сеть работает,
обеспечивая все необходимые напряжения на подстанциях сети.
Рисунок 2.16. Моделирование послеаварийного режима при обрыве одной
цепи линии ПС 220 кВ Сунтар – ПС 220 кВ Нюрба новая
В минимальном режиме мощности потребителей подстанций сети
составляют 75% от мощности в максимальном режиме Результаты
моделирования максимального режима разработанной сети представлены на
рисунке 2.17. По результатам моделирования видно, что в данном режиме
рассматриваемая сеть работает, обеспечивая все необходимые напряжения на
подстанциях сети.
53
Рисунок 2.17. Моделирование минимального режима
Выводы по главе 2
Во второй главе ВКР разработан проект электрической сети.
Определено, что устанавливать компенсирующие устройства на подстанции
сети не требуется. Определены перетоки мощности по линиям сети. Выбраны
провода линий сети. Линия 220 кВ от ПС 220 кВ «Сунтар» до ПС 220 кВ
«Нюрба новая» выполняется проводом АС-400/51, остальные линии проводом
АС-240/32. Для защиты ВЛ от грозовых перенапряжений принят
грозозащитный трос ОКГТ-с-1-12(G.652)-11,1/68 по всей длине
проектируемой ВЛ и стальной трос марки 11,0-МЗ-В-ОЖ-Н-Р-1860 - на
подходе ВЛ к подстанциям сети. Для ВЛ 220 кВ приняты оцинкованные
двухцепные унифицированные решетчатые металлические анкерные опоры
1У220-4 и промежуточные опоры 2П220-2 с подставками и без. а также
одноцепные анкерно-угловые опоры 1У220-5. Приведено описание
конструкций фундаментов данных опор и технология их возведения. Выбрана
линейная арматура воздушных линий. Переход через реку Вилюй в районе
54
Нюрбы выполняется на переходных металлических оцинкованных опорах
ПП220-2/70 с учетом климатических нагрузок. В качестве изолирующих
подвесок на проектируемом переходе ВЛ через р. Вилюй предусматриваются
стеклянные изоляторы ПСВ300А и ПСВ160А. Выбраны трансформаторы на
подстанциях сеты, схемы РУ на подстанция и основное оборудование.
Выполнено моделирование режимов работы разрабатываемой сети, которое
показало, что разработанная сеть будет работать с обеспечением всех
требуемых показателей.