Изучение схем электроснабжения собственных нужд электрических станций и подстанций (Pmax = 0,4 МВт, сosφг = 0,9)

Исходные данные.

Собственные нужды.

Данные о сети.

тип сети – кабельная

Потребители %:

I категории – 50%

II категории – 50%

Данные о сети.

тип сети – воздушная

Потребители %:

I категории – 50%

II категории – 50%

Система С-1.

Линии связи с системой С – 1.

        n=2 шт           км

Число отходящих от шин линий.

        n=2 шт        

          n=4 шт 

Нагрузка РП.

№ 1  10 - 2 МВт

Минимальное сечение кабеля от РП до ТП.

Длина кабеля от шин п/с до РП.

Выбор принципиальной схемы п/с.

Устанавливаем два трёхобмоточных трансформатора т.к. преобладают нагрузки I и II категории, которые не допускают перерыва питания на время замены поврежденного трансформатора. Установка большего количества трансформаторов допускается только при соответствующих технико-экономических обоснованиях.

Максимальное значение полной мощности, передаваемой через трансформаторы зимой равно: .

Выбираем трансформаторы типа ТДТН – 40000/110. Преобразуем исходный зимний график в эквивалентный в тепловом отношении двухступенчатый график с параметрами К₁, К₂, h. Перегрузка в период максимума  аварийной нагрузки для одного трансформатора составит:

Начальная нагрузка:

            Для допустимых аварийных перегрузок при системе охлаждения „ Д ”, при эквивалентной зимней температуре охлаждающего воздуха для Смоленска

(табл. 1.37 [1]), для К₁=0,85; h=6 ч находим  К_2доп=1,5 (табл. 1.36 [1]), он больше чем фактическая перегрузка.

            Выбранные трансформаторы ТДТН – 40000/110 удовлетворяют всем режимам подстанции.

ТДТН-40000/110

 ;   U_ВН=115 кВ ;    U_CH=38,5 кВ ;    U_HH=6,6 кВ ;    P_XX=39 кВт ;    P_КЗ=200 кВт

U_К%:    ВН-СН=10,5%         ВН-НН=17,5%     СН-НН=6,5%

I_X=0,6%         

            Система охлаждения „ Д ”- принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла.

Выбор электрических схем РУ.

            Если число присоединений не велико, то на напряжении 110 кВ преимущественно должны применяться упрощённые схемы, но т.к. для данной п/с число присоединений n=6, то РУ ВН 110 кВ выполняем по типовой схеме со сборными шинами „ Одна рабочая секционированная выключателем и обходная системы шин 110 кВ с выключателями в цепях трансформаторов и отдельными секционным и обходным выключателями”. Данная схема используется при числе присоединений от 5 до 12 при напряжении 110-220 кВ на стороне ВН и СН п/с при выполнении условий п.1 „ Указаний по применению схем со сборными шинами” [3]: схема с одной секционированной и обходной системами шин применяется на напряжении 110-220 кВ при парных линиях или линиях резервируемых от других п/с, а также радиальных, но не более одной на каждой секции. Одним из важных требований к схемам на стороне ВН является создание условий для ревизий и опробования выключателей без перерыва работы. Данная схема удовлетворяет этим требованиям.

            В нормальном режиме  обходная система шин АО находится без напряжения, разъединители, соединяющие линии и трансформаторы с обходной системой шин – отключены. Обходной выключатель QО с помощью развилки из двух разъединителей может быть присоединён к любой секции. Одновременно на АО может выводиться только одно присоединение. QО может заменить любой другой выключатель, но не может использоваться вместо секционного QВ.

            Достоинства схемы: отдельные обходной и секционный выключатели позволяют сохранить параллельную работу линий при ремонтах выключателей. Схема допускает возможность расширения на большее количество присоединений, что не будет связано со значительными работами по реконструкции и нарушением электроснабжения потребителей.

            Недостаток: ремонт секции связан с отключением всех линий, присоединённых к данной секции и одного трансформатора.

            На напряжении 35 кВ при числе присоединений n=4 в соответствии с нормами технологического проектирования понижающих п/с 35-750 кВ [4] возможно применение схемы

„ Одна секционированная выключателем система шин 35 кВ “. Эта схема обладает рядом недостатков. Необходимо отключение линии или источников питания на всё время ремонта выключателя в их цепи. На напряжении 35 кВ длительность ремонта выключателей невелика и поэтому отключение линии будет не продолжительным. В этот период, чтобы обеспечить питание потребителей, будет использоваться резерв по сети. На напряжении 110 кВ и выше длительность ремонта выключателей возрастает и становится недопустимым отключать цепь на всё время ремонта, поэтому данная схема применяется только на РУ 35 кВ и ниже.

            На напряжении 6 кВ принимаем в соответствии с [4] схему РУ НН „Секционированная выключателем система шин 6 кВ с нереактированными отходящими линиями”. Источники питания и линии 6 кВ присоединяются к сборным шинам с помощью выключателей и их втычных контактов играющих роль разъединителей. На каждую цепь необходим один выключатель, который служит для отключения и включения этой цепи в нормальных и аварийных режимах.