Мероприятия по замене электрического оборудования подстанции 110/35/10 кВ

Трансформатор Т2 свой срок службы ещё не исчерпал, потому замене не подлежит.

4.2 Выбор принципиальной схемы распределительного устройства

напряжением 110 кВ

При выборе главной схемы электрических соединений подстанции необходимо учитывать следующие требования:

1)  схема должна обеспечивать надёжное питание присоединённых потребителей в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах;

2)  схема должна обеспечивать надёжность транзита мощности через подстанцию в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах;

3)  схема должна быть по возможности простой, наглядной, экономичной и обеспечивать средствами автоматики восстановления питания потребителей в послеаварийной ситуации без вмешательства персонала;

4)  схема должна допускать поэтапное развитие РУ с переходом от одного этапа к другому без значительных работ по реконструкции и перерывов в питании потребителей;

5)  число одновременно срабатывающих выключателей в пределах одного РУ должно быть не более двух при повреждении линии и не более четырёх при повреждении трансформатора.

Схема мостика с выключателем в перемычке и отделителями в цепях трансформаторов не обеспечивает надёжного питания потребителей, хотя она достаточно проста.

При реконструкции электрической подстанции «Буда-Кошелёво» применим схему с одной рабочей, секционированной выключателем, и обходной системами шин. Данная схема позволяет присоединять до четырёх линий, даёт возможность деления распределительного устройства на время ремонта любого выключателя и в перспективе можно увеличить количество присоединённых воздушных линий электропередачи.

На рис. 4.1 представлена упрощённая принципиальная схема нового распределительного устройства 110 кВ.

В нормальном режиме обходная система шин находится под напряжением посредством разъединителя QS1. Причём обходной выключатель Q1 подключён к одной из рабочих секций, например, через разъединитель QS2. Обходные разъединители QS6, QS9, QS12, QS15 разомкнуты. Секционный выключатель Q2 в нормальном состоянии включен. Обходной выключатель Q1 может заменить любой другой выключатель.

4.3 Выбор трансформаторов и схемы собственных нужд подстанции

Мощность потребителей собственных нужд подстанции невелика, поэтому они питаются от сети 380/220 В, которая получает питание от понижающих трансформаторов. На двухтрансформаторных подстанциях 35-750 кВ устанавливаются два трансформатора собственных нужд (ТСН), мощность которых выбирается в соответствии с нагрузкой, с учётом допустимой перегрузки при выполнении ремонтных работ и отказа одного из трансформаторов.

Присоединение ТСН к сети зависит от системы оперативного тока. Принимаем постоянный оперативный ток, который используется на всех подстанциях 330-750 кВ и выше и на подстанциях с распределительными устройствами 110-220 кВ со сборными шинами.

На электрической подстанции 110/35/10 кВ «Буда-Кошелёво» ТСН присоединим отпайками через кабели и предохранители к вводам 10 кВ силовых трансформаторов Т1 и Т2 (рис. 4.2).

В табл. 4.1 приведён новый состав потребителей собственных нужд.

Таблица 4.1 Состав потребителей собственных нужд

Вид потребителя	Установленная мощность, кВт			cosφ	tgφ	Нагрузка
	кол-во, ед.	Руд, кВт/ед.	всего			Руст, кВт	Qуст, квар
1	2	3	4	5	6	7	8
Охлаждение трансформаторов: - ТДТН-160000/110/35/10 - ТДН-10000/110/10	1 1	2 1	2 1	0,85 0,85	0,62 0,62	2 1	1,24 0,62
Подогрев выключателей и приводов: - элегазовые 110 кВ - элегазовые 35 кВ	6 5	1 1	6 5	1 1	- -	6 5	- -
Подогрев шкафов КРУ-10	26	1	26	1	-	26	-
Подогрев приводов разъединителей	30	0,6	18	1	-	18	-

Продолжение табл. 4.1

1	2	3	4	5	6	7	8
Подогрев релейного шкафа	1	1	1	1	-	1	-
Отопление, освещение, вентиляция: - ОПУ - ЗРУ-10 кВ	1 1	72 26	72 26	1 1	- -	72 26	- -
Освещение - ОРУ 110 кВ - ОРУ 35 кВ	1 1	10 10	10 10	1 1	- -	10 10	- -
Маслохозяйство	1	75	75	1	-	75	-
Подзарядно-зарядный агрегат ВАЗП	2	14	28	1	-	28	-
Итого	-	-	-	-	-	280	1,86

Установленная мощность собственных нужд подстанции определяется по формуле:

.                                                                                                     (4.1)

Расчётная мощность потребителей собственных нужд:

,                                                                                                     (4.2)

где k_с – коэффициент спроса, принимаемый равным 0,8.

Расчётная мощность трансформатора собственных нужд с учётом аварийной перегрузки определяется по выражению:

,                                                                                                     (4.3)

где k_ав – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора, принимается равным 1,4;

n – количество трансформаторов собственных нужд на подстанции.

Коэффициент загрузки трансформатора в нормальном и послеаварийном режиме определяется по формуле:

;                                                                                                     (4.4)

.                                                                                                     (4.5)

Тогда:

 кВ·А;

 кВ·А.

Расчётная мощность трансформатора собственных нужд равна:

 кВ·А.

Выбираем два трансформатора собственных нужд типа ТМ-160/10 с каталожными данными:

–  напряжения обмоток – U_ВН=10 кВ, U_НН=0,4 кВ;

–  потери холостого хода и короткого замыкания – ΔР_х=0,46 кВт, ΔР_к=2,65 кВт;

–  напряжения короткого замыкания – U_к=4,5 %;

–  ток холостого хода – I_х=2,4 %;

–  сопротивления обмоток – X_т=10,2 Ом, R_т=4,35 Ом;

–  пределы регулирования ПБВ, установленного на стороне