На стороне низкого напряжения подстанции "Шершнёвская" выбираем к установке комплектное распределительное устройство внутренней установки типа К-59, оборудованного выключателями ВБКЭ-10. Основные технические характеристики приведены в таблице 2.7.

Производим проверку вакуумных выключателей. Номинальное напряжение сети, в которой установлен выключатель - 6,3(кВ).

Uном.с

Uном.с; кВ,

Uном.с =6,3(кВ)

Uном.в=10(кВ), данное условие выполняется.

Максимальный рабочий ток в цепи, в которой устанавливается выключатель:

Iраб.мах.<I ном. (А),

I ном.в=1000(А);

866<1000, данное условие также выполняется.

Проверяем выключатель на электродинамическую стойкость:

данное условие выполняется.

Проверяем выключатель по условию термической стойкости:

5,1<2000; кА, условие выполняется.

Проверяем выключатель по отключающей способности:

по отключающей способности выключатель подходит.

Окончательно выбираем К-59, с выключателями типа ВБКЭ-10, техническая характеристика выключателя приведена в табл.2.5.

Таблица 2.4.

тип	Номинальное напряжение, (кВ)	Наибольшее рабочее напряжение (кВ)	Номинальный ток, (А)	Устойчивость при сквозных токах короткого замыкания , (кА)				Время протекания наибольшеготока термической устойчивости, (сек.)
				Главных ножей		Заземляющих ножей
				Предельныйсквозной ток	Ток термической устойчивости	Предельный сквозной ток	Ток термической устойчивости
РЛНД2-35/630	35	40,8	630	64	20	-	-	4

Таблица 2.5.

ТИП	Номинальное напряжение ,(кВ)	Наибольшее рабочее напряжение (кВ)	Номинальный ток, (кА)	Номинальный ток отключения (кА)	Предельный сквозной ток,(кА)		Ток термической устойчивости,допустимое время его действия (кА/с)	Предельное время отключения (сек.)
ТИП	Номинальное напряжение ,(кВ)	Наибольшее рабочее напряжение (кВ)	Номинальный ток, (кА)	Номинальный ток отключения (кА)	Амплитудное значение	Начальное действующее значение		Предельное время отключения (сек.)
ВБКЭ –10	10	10	1000	20	52	30	20/5	0,14
С-35М-630-10ПП-67	35	35	630	10	26	10	10/5	0,08

Таблица 2.6.

Т И П	Назначение	Номинальное напря жение, (кВ)	Наибольшее допустимое напряжение, (кВ)	Пробивное напряжение при частоте50 Гц, (КВ)
				не более	не менее
РВС-35	Для защиты от атмосферныхперенапряжений	35	40,5	98	78

Таблица 2.7

ТИП	Номинальный ТОК шкафов, (А)	Номинальный ток шин, (А)	Типвыключателя	Системашин	Номинальн. напряжение, (кВ)	Вид ввода, (вывода)	Ток динамической устойчивости (амплй-туд.значе-ние), (кА)
КРУ-6	1000	1000	ВВБКЭ-10	Одинарный	6	Шинный, кабальный	52

2.10 Компенсация реактивной мощности

Основными потребителями реактивной энергии на Шершнёвском месторождений являются асинхронные привода технологических установок (станков-качалок, подсудных насосов, насосных установок ДНС), а также силовые трансформаторы КTП 6/0,4кВ и линии электропередач 6кВ.

Реактивная энергия, потребляемая двигателями насосов и станков-качалок, компенсируется с помощью конденсаторных батарей, установленных на стороне 0,4кВ в КТП. Остальная энергия компенсируется на шинах 6кВ подстанции "Шершнёвская" путем перевозбуждения синхронных двигателей насосной станции КНС, подключенных к шинам 6кВ подстанции. Для компенсации реактивной мощности при неработающих синхронных двигателях на шинах 6кВ подстанции предусмотрены статические не регулируемые конденсаторные батареи набранные из конденсаторов типа КС2-6,3-75.

Произведем расчет мощности необходимого компенсирующего устройства. Расчет производим для максимального потребления реактивной мощности.

Мощность компенсирующего устройства Qк.у определяется как разность между реактивной максимальной мощностью предприятия Qмах. и предельной реактивной мощностью Qэ, предоставляемой предприятию энергосистемой по условиям режима ее работы:

Qк.у=Qмах.–Qэ=Р(tgφ–tgφэ), где

Qмах.=Ptgφ(Мвар)

расчетная максимальная мощность реактивной нагрузки предприятия в пункте присоединения к питающей энергосистеме;

Qэ - предоставляемая реактивная мощность;

tgφ- соответствующий коэффициенту мощности предприятия;

tgφэ=0,2 - установленный предприятию.

Cosφ=0,9

Из таблицы 2.1.

Рмах.=4,804(МВт); Qмах.=2,85(Мвар)

Соответствующий тангенс равен tgφ=0,56

Окончательно определяем Qку:

Qку=4,804(0,56–2)=1,73(МВар)

Расчитаем мощность генерируемую синхронным двигателем СТД–1600, по выражению:

Qмах.сд=αмах.*Рном*tgφном/ρном; (квар), где

αмах.–коэффициент наибольшей допустимой перегрузки СД по реактивной мощности, определяем по номограмме рис. 9.4. /4/, при

Ксд=0,6 – коэффициент загрузки иCosφ=0,9, αмах. будет равен 0,68 ;

ρном.=0,94.

Qмах.сд=0,68*1600*0,48/0,94=555,6(квар)

Из проведенного выше расчета вытекает следующее:

два, находящихся в постоянной работе синхронных двигателя отрегулированные на генерацию реактивной энергии, равной даже максимально генерируемой данным типом двигателей, не обеспечат энергопотребителей реактивной энергией.

Для компенсации потребляемой реактивной энергии принимаем к установке на каждую секцию шин 6кВ подстанции батарей статических конденсаторов типа КС2-6,3-75, то есть устанавливаем два блока по 12 конденсаторов в каждом, суммарной мощностью 1800(квар).

2.11 Обоснование основных видов релейных защит

Согласно ПУЭ, для трансформаторов с обмоткой высшего напряжения 35кВ предусматриваем устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:

1) Многофазных замыканий в обмотках и на выводах.

2) Однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах, присоединенных к сети с изолированной нейтралью.

3) Витковых замыканий в обмотках.

4) Токов в обмотках, обусловленных внешним, коротким замыканием.

5) Токов в обмотках, обусловленных перегрузкой.

6) Понижение уровня масла.

Газовая защита силового трансформатора.

Газовая защита применяется от повреждения внутри бака трансформатора, сопровождающихся выделением газа и от понижения уровня масла. Интенсивность газообразования зависит от характера, размеров повреждения. Это дает возможность выполнить газовую защиту, способную различать степень повреждения, и в зависимости от этого действовать на сигнал или отключение / 2./

Основным элементом газовой защиты является газовое реле, устанавливаемое в маслопроводе между баком и расширителем трансформатора.

В настоящее время успешно используются газовые реле типа РГ43-66 с чашкообразными элементами 1 и 2 ( рис. 2.6), эти элементы выполнены в виде плоскодонных алюминиевых чашек, вращающихся вместе с подвижными контактами 4 вокруг осей 3. Эти контакты замыкаются с неподвижными контактами 5 при опускании чашек. В нормальном режиме при наличии масла в кожухе реле чашки удерживаются пружинами 6 в положении указанном на рис.2.6.

Система отрегулирована так, что масса чашки с маслом достаточна для преодоления силы пружины при отсутствии масла в кожухе реле. Поэтому понижение уровня масла сопровождается опусканием чашек и замыканием соответствующих контактов. Сначала опускается верхняя чашка и реле действует на сигнал. При интенсивном газообразовании возникает сильный поток масла и газов из бака в расширитель через газовое реле. На пути потока находится лопасть 7, действующая вместе с нижней чайкой на общий контакт. Лопасть поворачивается и замыкает контакт в цепи отключения трансформатора, если скорость движения масла и газов достигает определенного значения, установленного на реле. Предусмотрены три уставки срабатывания отключающего элемента по скорости потока масла: 0,6; 0,9; 1,6(м/с). При этом время срабатывания реле составляет

Tср.р= 0,05¸0,5(с).

Уставка по скорости потока масла определяется мощностью и характером охлаждения трансформатора.

Монтаж газовой защиты связан с выполнением некоторых требований ПТЭ: для беспрепятственного прохода газов в расширитель должен быть небольшой подъем (I¸1,5%) у крышки трансформатора и (2¸4%) у маслопровода. От крышки к расширителю, нижний конец маслопровода, входящий внутрь трансформатора, должен заделываться с внутренней поверхности крышки, а нижний конец выхлопной трубы - вдаваться внутрь трансформатора; контрольный кабель, используемый для соединения газового реле с панелью защиты при промежуточной сборке зажимов, должен иметь бумажную, а не резиновую

изоляцию, так как резина разрушается под действием масла; действие газовой защиты на отключение необходимо выполнить с самоудерживанием, чтобы обеспечить отключение трансформатора в случае кратковременного короткого замыкания или вибрации нижнего контакта газового реле, обусловленных толчками масла при бурном газообразовании.

Создание электрической подстанции "Шершнёвская" ЗАО "Лукойл-Пермь" (стр. 6 из 12)

2.10 Компенсация реактивной мощности