Реконструкция ЗРУ 10 кВ ПС «НОВОБЕЛИЦА» с применением микропроцессорных блоков защит

СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
ВВЕДЕ-НИЕ................................................................................. 
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДСТАНЦИИ «НОВОБЕЛИЦА» ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ГОМЕЛЬЭНЕР-ГО................................. 

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ХОЗЯЙСТВА ПОД-СТАНЦИИ............................................................................ 

 2.1 Основное оборудование на подстан-ции.................................. 
  2.1.1 Силовые трансформато-ры............................................... 
  2.1.2 Коммутационные аппара-ты............................................. 
  2.1.3 Средства защиты от коммутационных перенапряже-ний......... 
  2.1.4 Средства компенсации емкостных токов в сети 10 кВ........... 
 2.2 Организация контроля режимов работы подстанции и техниче-ского учета электроэнер-гии................................................. 

 2.3 Диспетчерское управление и телемеханиза-ция......................... 
 2.4 Потребители подстанции «НОВОБЕЛИ-ЦА»........................... 
 2.5 Выводы .......................................................................... 
3 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА ПОДСТАН-ЦИИ............... 
 3.1 Защита воздушных линий, сборных шин и отходящих фиде-ров................................................................................ 
 3.2 Релейная защита и автоматика силовых трансформато-ров......... 
 3.3 Выводы ........................................................................... 
4 ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРУЗКИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ПОДСТАНЦИИ....................................................................... 
5 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ .............................. 
 5.1 Составление исходной расчетной схе-мы.................................. 
 5.2. Расчет токов короткого замыка-ния....................................... 
6 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ЗАКРЫТОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА 10 кВ................................................................. 
 6.1 Выбор комплектного распределительного устройст-ва............... 
 6.2 Выбор коммутационной аппаратуры: выключателей ................ 
 6.3 Выбор ТСН и схемы их питания на подстанции....................... 

 6.4 Выбор токоведущих частей 10 кВ.......................................... 
 6.5  Выбор трансформаторов тока и напряжения........................... 
 6.6 Выбор дугогасящей катуш-ки............................................... 
 6.7 Выбор источника оперативного то-ка...................................... 
 6.8 Выводы по выбору оборудова-ния......................................... 
7 ВЫБОР И РАСЧЕТ УСТАВОК МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ РЕЛЕЙ-НОЙ ЗАЩИТЫ ....................................................................... 
 7.1 Общая характеристика микропроцессорных терминалов защит REF 541.......................................................................... 
 7.2 Функции защиты терминала REF 541...................................... 
 7.3 Методика выбора и расчет уставок на отходящих лини-ях........... 
 7.4. Расчет уставок защит для высоковольтных двигате-лей............... 
 7.5. Выбор уставок на секционнных и вводных выключате-лях........ 
 7.6 Дифференциальная защита шин 10 кВ................................... 
 7.7 Расчет релейной защиты трансформатора .............................. 
 7.8 Выводы ......................................................................... 
8 ОХРАНА ТРУДА И ЭКОЛОГИЯ.................................................. 
 8.1 Организация охраны труда на подстанции.............................. 
 8.2 Организация и порядок оперативных переключе-ний.................. 
 8.3  Экология на подстанции..................................................... 
9 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА.......... 
 9.1 Определение сметной стоимости реконструкции ЗРУ 10кВ под-станции “НОВОБЕЛИ-ЦА”.............................................................. 
 9.2 Расчет ущерба от недоотпуска электроэнергии потребителям при отказе или неселективном срабатывании средств автоматики...... 
 9.3 Определение основных технико-экономических показате-лей...... 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ........................................................................... 
ЛИТЕРАТУРА............................................................................. 

По результатам проведенного исследования электрического хозяйства ПС “НОВОБЕЛИЦА” было выявлено что:
- силовые трансформаторы находятся в эксплуатации довольно про-должительное время в особенности Т – 1 – 32 лет, Т – 2 – 24 лет;
- в «Гомельэнерго» разработана документация о сооружении на ПС новых ЗРУ 10 кВ с применением микропроцессорных блоков защит;
- для увеличения надежности электроснабжения предусматривается замена отделителей в цепях силовых трансформаторов на выключатели;
- состояние измерительных трансформаторов тока и напряжения - удовлетворительное;
- источник оперативного тока (АБ), по результатам контрольно-тренировочных тестов, находится в аварийном состоянии и требует замены;
Приборное оборудование физически и морально устарело и требует постепенной замены путем внедрения новых технологий.
В ходе реконструкции были приняты к исполнению следующие виды защит:
- на отходящих фидерах, секционном и вводных выключателях защита серии REF 541;
- на вводах 110 кВ силовых трансформаторов в качестве основной защиты устанавливается защита серии REF 541;
- на трансформаторе устанавливаем дифференциальную защиту SPAD;
- рассчитаны уставки токовых отсечек, максимальных токовых защит, а также защиты от перегрузки и от замыканий на землю.
Величина максимальной нагрузки подстанции не превышает 17.095 МВА, а нагрузка трансформаторов Т – 1: 7,159 МВА, Т–2: 10.77 МВА. Режимы работы силовых трансформаторов характеризуются малым коэффициентом загрузки, максимальное значение которого за характерные сутки составляет для Т – 1: 0.179, Т – 2: 0.269 . В целом же по подстанции максимальный коэффициент загрузки равен 0.214
На базе проведенных расчетов и полученных результатов вопрос о внедрении средств ограничивающих токи короткого замыкания, а именно токоо-
граничивающих реакторов, не рассматривается, т.к. их максимальные значения не превышают допустимых.
Основываясь на результаты исследования электрического хозяйства, были выбраны:
- комплектное распределительное устройство КРУ К Ин-97
- вакуумные выключатели серии 3АН-5 на стороне 10 кВ в ячейках типа ШВВ;
- аккумуляторная батарея VB-34 с общим числом элементов 104 типа “Powersafe”, емкостью 300 Ач;
- трансформаторы собственных нужд типа 2хТМ-250/10 напряжением 10/0,4;
- для питания шин СН выбран тип кабеля АСБ 3х16;
- для компенсации емкостных токов дугогасящие катушки;
- для измерений трансформаторы тока и напряжения.
В организационно-экономической части проекта была составлена сводная смета капитальных затрат на реконструкцию ЗРУ 10 кВ ПС “НОВОБЕЛИЦА” и рассчитан ущерб от недоотпуска электроэнергии. В результате расчета срок окупаемости терминалов защит составил 7,77 года.