Повышение надежности электроснабжения потребителей н.п. Орлово Армизонского района Тюменской области с выбором оборудования на ПС 110/10 кВ "Орлово" (стр. 7 из 9)
Состав токовых цепей
Из вторичных обмоток трансформатора тока собирается схема не полной звезды КА1 и КТ2 – реле тока типа РТ-40 устанавливается установка по току срабатывания.
Токовые цепи должны быть заземлены.
1.Запрещается отключать токовые цепи от земли
2.Токовые цепи должны всегда быть замкнуты накоротко или на нагрузку.
Если произойдет разрыв на токовых цепях, то на вторичной обмотке наведется 2 кВ.
Состав оперативных цепей.
На оперативные щинки подается постоянное напряжение ±220 В; подается с трансформаторов собственных нужд через выпрямительный блок.
КТ1 – обмотка реле времени.
КА1.1 и КА2.1 – замыкающие контакты реле тока типа РТ-40.
КТ1.1 – замыкающий контакт с выдержкой времени при срабатывании, устанавливается время срабатывания защиты tСЗ МТЗ-10-0,7 С.
SX1 – электрическая накладка.
Работа схемы
При КЗ на ВЛ-10 кВ ток от места КЗ направляется в сторону генератора, проходит по первичным обмоткам токового трансформатора и наводится во вторичные и токовые реле КАЗ, КАЧ. Срабатывают и контакты КАЗ1 и КАЧ1 замыкается и набирается цепь:
«+» - КАЗ1 – КТ1 –«-»
Срабатывает реле времени КТ1 и КАЧ1 и через установленную выдержку времени замыкается КТ1.1 и набирается цепь
КТ1.1 – SX1 – КН1 – KL1
Сработает КН1 и укажет, что сработала МТЗ-10 кВ и сработает KL1 и масленый выключатель отключится на ВЛ-10кВ.
Техника безопасности
РПС – это объект повышенной опасности поражения электрическим током. Исходя из этого, на РПС особое внимание уделяется вопросам охраны труда.
При выборе месторасположения РПС учтены требования ПУЭ и СН и П: РПС максимально приближена к центру электрических нагрузок, произведена увязка с генеральным планом района, учтен рельеф и геология местности.
Территория подстанции ограждена внешним сетчатым забором высотой 1,8 м.
В ОРУ 110 кВ предусмотрен проезд вдоль выключателей для передвижных монтажно-ремонтных механизмов и приспособлений, а так же передвижных лабораторий.
Ширина проезда 3,5 м.
Планировка площадки ОРУ 110 кВ выполнена с уклоном для отвода линевых вод за пределы территории. Кабели проложены в траншеях.
Для обеспечения безопасности работ и осмотров ОРУ выдержаны следующие расстояния: от токоведущих частей до конструкций или ограждений высота не менее 900-1000 мм; от токоведущих частей до максимального габарита транспортируемого оборудования – 1650 мм; от не огражденных токоведущих частей до земли или до кровли зданий – 3600 мм; между токоведущими частями разных щелей по горизонтали с обслуживанием одной щели при не отключенной другой – 2900 мм; от контакта или ножа разъединителя в отключенном состоянии до ошиновки, присоединенной ко второму контакту – 1100 мм.
Силовые трансформаторы мощностью 6300 кВА установлены в низком фундаменте из сборного железобетона. К ним обеспечен подъезд для пожарных машин, доставки и вывода трансформаторов. Трансформаторы установлены так, чтобы отверстие выхлопной трубы не было направлено на близко установленное оборудование, кабельные муфты и ошиновку. Для осмотров и ревизий трансформаторы снабжены станционной лестницей.
Правило окраски токоведущих частей: фаза А – желтый, фаза В – зеленый, фаза С – красный.
Все оборудование РПС в местах присоединений имеет таблички с полным адресом, маркой и сечением. В таблице приведен перечень защитных средств, находящихся на подстанции. Все защитные средства, принятые в эксплуатацию, проходят систематическую проверку и испытания.
Таблица 7
Перечень защитных средств
| № | Наименование защитного средства | Ед. изм. | Количество |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | Штанга изолирующая 110 кВ | шт. | 2 |
| 2 | Штанга изолирующая 10 кВ | шт. | 2 |
| 3 | Указатель напряжения 110 кВ | шт. | 2 |
| 4 | Указатель напряжения 10 кВ | шт. | 2 |
| 5 | Переносное заземление 110 кВ | шт. | 2 |
| 6 | Переносное заземление 10 кВ | шт. | 2 |
| 7 | Временные ограждения | шт. | 2 |
| 8 | Защитные очки | шт. | 2 |
| 9 | Противогаз | шт. | 2 |
| 10 | Диэлектрические боты | шт. | 1 |
| 11 | Диэлектрические перчатки | шт. | 2 |
| 12 | Предупредительные шпагаты | шт. | 4 |
| 13 | Изолирующие клещи 10 кВ | шт. | 2 |
| 14 | Изолирующие клещи 0,4 кВ | шт. | 2 |
Общие правила электробезопасности
Для обеспечения безопасности работ на ОРУ-110 кВ приняты к установке разъединители РНДЗ с заземляющими ножами, предусмотрена механическая блокировка, не позволяющая включить заземляющие ножи при включенных главных и наоборот. Наличие заземляющих ножей исключает необходимость установки переносных заземлений, что значительно повышает безопасность работ и снижает аварийность.
Все ячейки КРУН-10 к В имеют механическую блокировку, которая исключает возможность выката тележки при включенном выключателе, возможность закатить тележку при выключенных заземляющих ножах, включить заземляющие ножи при включенном выключателе.
Постоянный контроль изоляции в сети тока производителя по показаниям приборов, присоединенных к трансформаторам напряжения 3х3 09 – 10. Для контроля изоляции также применяются трансформаторы тока типа установленные в КРУ на каждой отходящей линии.
Расчет контура заземления
Рассчитываем заземление ПС со следующими данными:
- наибольший ток КЗ на стороне 110 кВ, равен 4 кА,
- на стороне 10 кВ ток КЗ равен 3,4 кА,
- климатический район III,
- грунт вместе сооружения двух слойный, глубина залегания второго слоя равна 1,7,
- удельное сопротивление слоев Р1 = 130 Ом·м, Р2 = 45 Ом·м.
Со стороны 110 кВ требуется сопротивление заземления не более 0,5 Ом, а со стороны 10 кВ – 10 Ом.
1. Сопротивление искусственного заземлителя рассчитываем с учетом использования естественного заземления системы – тросы, опоры.
где Rиз – сопротивление заземления со стороны 110 кВ не более 0,5 Ом.
RС – сопротивление естественного заземления системы: тросы, опоры, равное 2 Ом.
2. Расчетное удельное сопротивление верхнего слоя грунта
где Кс – коэффициент сезонности многослойной земли, равный 2,7.
3. Расчет нижнего слоя грунта
ρ2р = ρ2
ρ2 = 45 Ом·м
4. Определяем сопротивление растекания одного вертикального электрода – уголка СТ 50 длиной 2,5 м при погружении его ниже уровня земли на 0,6 м.
RО.В.Э = А·ρ2
Где А – коэффициент зависимости от ρ1/ ρ2 = 7,8от ℓ = 2,5 м, от эквивалентного диаметра уголка d = 0,95·b = 0,95·0,08 = 0,076 м и равный 0,314.
RО.В.Э = 0.314·45 = 14.13 Ом
5. Принимаем число вертикальных заземлителей
где Квиэ – коэффициент использования, равный 0,68
6. Определяем сопротивление растекания горизонтальных электродов (полос 40х4) приваренных к вертикальным заземлителям по глубине 0,6 м от поверхности.
RГЭ = ρ2·В
где В – коэффициент зависимости, равный 0,31
RГЭ = 45·0,31 = 13,95.
7. Определяем действительное сопротивление горизонтальных электродов
где Кигэ – коэффициент использования, равный 0,29.
8. Уточняем сопротивление вертикальных электродов
9. Уточняем число вертикальных электродов
где Rивэ – коэффициент использования вертикальных электродов, равный 0,41
Принимаем 51 вертикальных электродов.
10. Проверим горизонтальный заземлитель (полоса 4х40) на термическую стойкость и токам КЗ на землю.
55,5 мм2<40х4 = 160 мм2
где IКЗ – 4 кА,
tn - время потекания тока КЗ, равное 1сек.,
ℓ - длина полосы – 72 м.
Следовательно, полоса 40х4 удовлетворяет условию термической стойкости.
Рис.15 Схема заземления ПС
Пожарная безопасность
Территория ОРУ 110 кВ относится к категории Г по пожарной опасности. Конструкции ОРУ выполнены из несгораемых материалов (железобетон, метал). Здание ЗРУ выполнено из огнестойких панелей ( предел огнестойкости не менее 3 ч.). Отходящие кабели 10 кВ проложены в траншее. Под трансформаторами ТМН-6300, согласно ПУЭ, выполнены маслоприемники с бортовыми организациями, заполненные чистым гравием. Объем маслоприемника рассчитан на прием 100% масла трансформаторов. Маслоприемники соеденены с маслосборниками, выполненными в виде подземного резервуара при помощи трубопроводов. Расстояние в свету между трансформаторами 11 метров, предусмотрим распределительную перегородку с пределом огнестойкости не менее 1,5 часа, шириной равной ширине маслоприемника и высотой, равной высоте вводов 110 кВ.
ЗРУ 10кВ имеет 3 выхода, расположенных с противоположных торцов здания. Двери открываются наружу и имеют самозапирающиеся замки, открываемые без ключа со стороны ЗРУ.