Модернизация системы электроснабжения городского района с применением распределительного устройства 110 кВ из трехфазных элегазовых модулей

Реферат

На территории микрорайона расположено большое количество потребителей электрической энергии, разнохарактерные по режиму работы, и величине потребляемой мощности. Среди всех элекропотребителей наиболее энергоемкими являются жилые и гражданские сооружения, культурно-бытовые учреждения, которые обслуживают нужды населения и местного хозяйства.

Микрорайон обеспечивается электроэнергией от системы ГП Региональные электрические сети . Возможные источники питания микрорайона – с напряжением 110 кВ и длиной воздушной линии электропередачи 1,5 км или с напяжением 35 кВ с длиной воздушной линии электропередачи 5 км.

2. Строительная часть подстанции

Подстанция размещается в двухэтажном здании ( рис. 1 ).

Размеры подстанции составляют: по ширине 48 м, по глубине 21 м, высота каждого этажа составляет 6 м. Также имеется цокольное помещение высотой 3 м, которое используется для подвода питающего кабеля.

ЗРУ-110 кВ соединяется с силовыми трансформаторами с помощью закрытого элегазового токопровода 110 кВ в трехфазном исполнении. Диаметр этого токопровода 70 см. Токопровод проложен под потолком и через помещения РЗ выходит в камеры силовых трансформаторов (рис. 8.24).

На 1-м этаже ( рис. 2 ) находятся два помещения со ЗРУ-10 кВ, в каждом из которых может устанавливаться до 44 ячеек типа К-63 c вакуумными выключателями BB/TEL . Силовые трансформаторы со ЗРУ-10 кВ соединяются отечественным стандартным токопроводом. На каждой секции шин установлены ТН, располагающиеся в ячейках. ТСН мощностью по 25 кВА расположены в ячейках ЗРУ-10 кВ.

Рядом с камерами силовых трансформаторов располагаются камеры с дугогасящим реактором и с трансформаторами для подключения реакторов к сети (их количестов может быть увеличено до двух в случае использования трансформатора с расщепленной обмоткой).

В одном помещении ЗРУ-10 кВ расположена 1-ая секция сборных шин, питающаяся от первого трансформатора, во втором помещении ЗРУ-10 кВ расположена 2-ая секция сборных шин, питающаяся от второго трансформатора. Секционирование 1 и 2 секций шин, расположенных в разных помещениях, осуществляется с помощью кабельных перемычек и соответствующих коммутационных аппаратов.

Кабельные линии 110 кВ подходят к ПС в земле, в лотках ( рис. 3-4 ).

Через кабельное помещение, расположенное на первом этаже, они поднимаются на второй этаж в ЗРУ-110 кВ и подключаются к линейному модулю ЕХК-0. В помещении ЗРУ-110 кВ устанавливаются 7 модулей, позволяющих производить секционирование и подключение силовых трансформаторов. Трансформаторы расположены в закрытых камерах, занимающих по высоте два этажа. Помещение позволяет устанавливать силовые трансформаторы мощностью до 63 МВА. В данном проекте тип трансформатора – ТДН-10000/110/110.

9 стр., 4281 слов

Договоры жилищного найма и аренды жилых помещений

... владение и пользование по договорам: договор найма жилого помещения арендный и иной договор Глава 2. Договор найма жилых помещений Права и обязанности участников по договору найма жилых помещений регулируются главой 35 ГК ... РФ относится к двум указанным в ГК видам договора найма жилых помещений. 2.1. Договор социального найма Договор социального найма в ГК РФ регламентируется только в общем виде, ...

Эксплуатация подстанцией осуществляется в автоматическом режиме, т.е. она работает без обслуживающего персонала. Ремонтные бригады приезжают лишь для профилактических или ремонтно-восстанавливающих (в случае аварии) работ.

Управление выключателями производится по месту и дистанционно с диспетчерского пункта. В качестве канала связи подстанции с диспетчерским пунктом используется оптоволоконный кабель связи.

Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии производится информационно-измерительной системой типа ЭКОМ 3000 . На каждой отходящей линии 10 кВ устанавливается интеллектуальный счетчик типа СЭТ-4ТМ.03, который позволяет производить учет активной и реактивной энергии, как в прямом, так и в обратном направлении.

Разработанная закрытая подстанция с кабельными линиями 110 кВ является экологически безопасной, все оборудование подстанции защищено от внешних загрязняющих факторов и атмосферных воздействий. Проект закрытой подстанции с КЛ-110 кВ может использоваться для строительства подстанций в городских условиях и в условиях промышленной зоны.

3. Схемы ЗРУ 110 кВ

К схемам электрических соединений электроустановок предъявляется целый комплекс требований, из которых можно выделить: надежность, экономичность, удобство эксплуатации, технологическая гибкость, экологическая чистота, компактность и унифицированность.

На высшем и среднем напряжениях применяются схемы с одиночной и двойной системами сборных шин. Обе эти схемы применяются в сочетании с обходной системой сборных шин, позволяющей производить поочередный ремонт выключателей без отключения присоединений путем замены ремонтируемого выключателя обходным выключателем (ОВ).

По выполнению секционирования схемы с одной системой СШ подразделяются на:

  1. Схемы без секционирования.

  2. Схема с двумя и более секциями сборных шин.

  3. Схема с двумя секциями сборных шин и обходным устройством.

  4. Схемы с двумя системами сборных шин.

3.1. КРУЭ

КРУЭ – это распределительное устройство, которое включает в себя основное коммутационное и измерительное оборудование подстанции. В одном корпусе совмещены сборные шины, выключатели, разъединители с заземлителями, трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Все элементы КРУЭ заключены в металлические оболочки, заполненные элегазом.

Элегаз (электротехнический газ) – шестифтористая сера SF6 – химически инертный газ без цвета и запаха, не токсичен, в пять раз тяжелее воздуха, не поддерживает горение, взрывобезопасен, имеет пробивное напряжение в 2-2,5 раза выше, чем у воздуха, азота и двуокиси углерода, обладает хорошей дугогасящей способностью за счёт активного поглощения свободных электронов (электроотрицательный газ).

32 стр., 15645 слов

Системы безопасности с GSM каналами

... Access). Объектом анализа является применение GSM-канала в системах охраны. Цель дипломной работы: анализ использования GSM-канала, разработка рекомендаций по их применению. В данной дипломной работе были рассмотрены преимущества и недостатки использования ...

Отличные изолирующие свойства элегаза, который служит в качестве изолирующей среды, позволяет достичь высокой степени компактности КРУЭ. Это позволяет экономить значительные полезные площади под установку, что является весьма важным фактором при ограниченных пространствах.

Ячейки КРУЭ, отдельные модули и элементы допускают возможность компоновки распределительных устройств по любым схемам. Ячейки КРУЭ по функциональному назначению бывают линейные, шиносоединительные, секционные и трансформаторов напряжения, с одной или двумя системами сборных шин.

В 2011 году новейшие ячейки КРУЭ напряжением 110 и 220 кВ, разработанные ОАО Энергомеханический завод (ЭМЗ), Санкт-Петербург, успешно прошли все необходимые испытания и были аттестованы. В новых образцах оборудования учтены недостатки, которые были выявлены во время эксплуатации ячеек типа ЯЭ 110 и 220 кВ.

В настоящее время наряду с отечественными производителями элегазовое оборудование производят такие известные зарубежные фирмы, как АВВ, Siemens, Alstom и др.

Опыт эксплуатации показал, что КРУЭ обладает существенным преимуществом перед обычными распределительными устройствами:

  • пожаробезопасность;
  • высокая надёжность и стойкость к воздействию внешней среды;
  • безопасность эксплуатации, заземлённый корпус с многочисленными предохранителями и блокирующими устройствами;
  • полная защита от прикосновения к токоведущим частям;
  • надёжное экранирование электромагнитных полей и отсутствие радиопомех, малообслуживаемое оборудование ввиду своих высокотехнологичных характеристик;
  • небольшие затраты при эксплуатации и в обслуживании;
  • значительное снижение объёмов строительно-монтажных работ.

Однако кроме положительных качеств КРУЭ обладает и отрицательными:

  • отсутствие возможности проверки напряжения на кабельной линии электропередачи перед наложением заземления;
  • особые требования к помещению в части чистоты помещения, вентиляции, отопления и кондиционирования, контроля загазованности;
  • обязательное привлечение для выполнения работ специально обученного персонала, аттестованного заводом-изготовителем;
  • длительное время восстановления при внутренних повреждениях;
  • в стандартном исполнении при замене некоторых модулей возникает необходимость полного обесточивания КРУЭ.

Согласно [1] для КРУЭ (комплектных распределительных устройств элегазовых), как правило, применяются те же схемы, что и для ОРУ. При проектировании КРУЭ следует иметь в виду следующие требования.

Ячейки КРУЭ изготавливаются на напряжение до 750 кВ.

В КРУЭ основные элементы, из которых собирается схема, в том числе аппараты (выключатели, разъединители, заземлители, измерительные аппараты и др.) и сборные шины, заключены в газоплотные кожухи из алюми-ниевых сплавов и представляют собой законченные монтажные единицы-модули. Отдельные аппаратные модули (блоки) соединяются между собой газоплотными фланцевыми соединениями.

Набор указанных модулей, представляющий законченную цепочку схемы, называется ячейкой. Из ячеек и отдельных модулей собирается РУ (КРУЭ).

Из ячеек и модулей можно собрать КРУЭ по любой из приведенных схем.

32 стр., 15877 слов

Разработка программного модуля регистрации документов

... инструментом регистрации документов в системе будет являться модуль регистрации документов. Предполагается, что модуль регистрации документов позволит сократить временные затраты на регистрацию документов, ... генерирование и оптимизация схемы классов; ·проектирование веб-страниц запуска маршрута согласования и регистрации исходящих пакетов документов ·разработка программного модуля на платформе ...

Схему с обходной системой шин для КРУЭ, как правило, применять не рекомендуется вследствие его значительного удорожания. Надежность оборудования КРУЭ достаточно высока, и дополнительное повышение его надежности за счет применения обходной системы шин нецелесообразно.

На подстанциях с КРУЭ на линейных вводах рекомендуется применять быстродействующие заземлители. Связь КРУЭ с трансформаторами целесообразно выполнять кабелями или закрытыми токопроводами.

Следует иметь в виду, что стоимость оборудования (ячеек) КРУЭ в 1,5–2,0 раза выше суммарной стоимости отдельно стоящих аппаратов в ОРУ, которое выполнено по той же схеме, что и КРУЭ. Однако общие капитальные затраты на сооружение КРУЭ ненамного выше, чем на сооружение ОРУ. Особенно это относится к ПС, сооружаемым в городах, где стоимость земли высока.

Модуль выключателя типа ELK-01 рис. 5 имеет два или три соединительных фланца, положение и форма которых определяются схемой подстанции. Поскольку все остальные модули могут соединяться напрямую, при надлежащем планировании проекта можно создавать очень компактные и, следовательно, недорогие подстанции.

Выключатель требует очень небольшого времени обслуживания, работает на автодутьевом принципе с одной ступенью давления и имеет один разрыв на полюс. Дугогасительная камера характеризуется последовательным размыканием главных и дугогасительных контактов. Использование долговечных дугогасительных контактов и отсутствие износа главных контактов позволяют проводить проверки и техническое обслуживание дугогасительного устройства гораздо реже, а в большинстве случаев вообще отказаться от них.

В процессе отключения дутьевой поршень, соединненый с контактным соплом, создает поток элегаза, необходимый для гашения дуги во время движения. Поршень автопневматического выключателя, соединенный с контактным соплом, создает поток элегаза, необходимый для гашения дуги во время движения на отключение.

3.2. Схема подстанции

Представленный эскизный проект ПС напряжением 110/10 кВ позволяет установить на ПС силовые трансформаторы мощностью до 63 МВ·А. На рис. 7 показана принципиальная схема ПС. Схема ЗРУ-110 кВ позволяет осуществить питание ПС от четырёх кабельных линий, т. е. ПС может иметь связи, по крайней мере, с двумя питающими центрами. Ячейки ЕХК-0 формируют одинарную систему сборных шин 1СШ и 2СШ. Между секциями установлен секционный выключатель. Силовые трансформаторы мощностью 10 МВ·А подключаются к секциям 1СШ и 2СШ через выключатели, т. е. ПС функционально может быть выполнена тупиковой, отпаечной или проходной.

В отличие от обычного пневматического выключателя, автопневматический выключатель имеет двухсекционный дутьевой объем, в котором секции разделены свободно перемещающимся клапаном-заслонкой.

В камере сжатия происходит сжатие элегаза во время движения контакта на отключение. Газ гасит дугу рабочего тока, а также слабый ток короткого замыкания. Камера сжатия и геометрия контактов оптимизированы для обеспечения защиты от небольших перенапряжений и мягкого гашения дуги.

В камере нагрева происходит нагрев элегаза за счет энергии дуги короткого замыкания. Создаваемое при этом давление используется для отключения токов короткого замыкания вплоть до номинального тока отключения. Таким образом, энергия, необходимая для отключения тока короткого замыкания не создается приводом, и привод (гидропружинный) может быть исключительно простым и надежным.

3 стр., 1480 слов

Психология контакта

... друг к другу, можно говорить, что между ними установился психологический контакт. Для установления контакта следует: - учитывать, что первое впечатление, которое Вы производите ... как правило, не обладает. Психологический контакт - это процесс установления, развития и поддержания взаимного тяготения общающихся. Успешность установления и развития психологического контакта во многом обусловлена ...

Список литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://urveda.ru/referat/intellektualnoe-krue/

  1. Кокин С. Е. Схемы электрических соединений подстанций: учебное пособие / С. Е. Кокин, С. А. Дмитриев, А. И. Хальясмаа, – Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2015, – 100 с.

  2. Токо-шинопроводы 0,4-35 кВ с воздушной изоляцией. Техническое описание, // Группа компаний Мосэлектро

  3. Ершов А. М. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения. Часть 3: Защита электрических сетей напряжением 6-10 кВ // Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2013, – 161 с.

  4. Руководство пользователя по применению комплектного распределительного устройства с элегазовой изоляцией (КРУЭ) на номинальное напряжение 72,5 кВ и выше CIGRE WG 23-10 Рабочая группа 03 У. Качинский, У. Боек Р. К. Болин А. Де Геус, Х. Хисингер, П. А. Холт, Ю. Мураяма, Дж. Джоунс, О. Кнудсен, С. Кобайши, Д. Копейткова, Б. Маззолени, Б. Приор, А. С. Сахни, Дж. П. Тейллебойс, К. Чаннен, П. Уэстер

  5. Кабельные системы с изоляцией из сшитого полиэтилена. Руководство пользователя:

  6. Выбор сечения питающей линии: http://www.energynow.ru

  7. Овчаренко А. С., Рабинович М. Л., Мозырский В. Н., Розинский Д. И. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий: Проектирование и расчет 1985, – К.: Техника, 279 с.