Реконструкция подстанции 110/35 кВ (стр. 7 из 15)

где

− коэффициент спроса, учитывающий коэффициенты одновременности и загрузки [6, с. 475].

Определим коэффициент аварийной перегрузки для действующих трансформаторов ,

Коэффициент аварийной перегрузки превышает 1,4, что не допустимо. Необходимо установить более мощные трансформаторы.

Расчетная мощность трансформатора, кВ·А

.

Принимаем к установке два трансформатора ТМ-40 (таблица 4.22).

Таблица 4.22 – Параметры трансформатора ТМ-40/6

,кВ∙А	,кВ	,кВ	,%	, кВт	, кВт	%
40	6,0	0,4	4,5	0,19	0,88	3,0

Коэффициент загрузки в нормальном режиме

Коэффициент аварийной перегрузки

Коэффициент аварийной перегрузки не превышает 1,4.

Данные трансформаторы удовлетворяют всем условиям.

4.7 Выбор ограничителей перенапряжения нелинейных (ОПН)

При защите трансформатора от грозовых и коммутационных перенапряжений ОПН должен устанавливаться у защищаемого объекта до коммутационного аппарата. ОПН как и вентильные разрядники имеют определенную зону защиты зависящую от схемы распределительного устройства и параметров волн приходящих с линий [18, с. 19]. Поэтому ОПН установленные у выводов трансформаторов не защищают как правило удаленные объекты распределительного устройства, поэтому не обходимо дополнительно устанавливать дополнительно ОПН на каждой секции распределительного устройства.

4.7.1 Условия выбора ОПН

В РУ, к которым присоединены ВЛ, для защиты от волн приходящих с линий электропередачи, должны быть установлены ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН).

Для эффективного ограничения перенапряжений и надежной работы ограничителя решающие значение имеет правильный выбор его параметров с учетом его назначения, места установки и условий работы.

ОПН выбирают по следующим параметрам :

а) по наибольшему длительно допустимому напряжению

где

– наибольшее рабочее напряжение сети, – наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение ограничителя (наибольшее действующее значение промышленной частоты, которое неограниченно долго может быть приложено к выводам ОПН).

При выборе ОПН для вновь проектируемого объекта

принимается в соответствии ГОСТ 1516.3-96. Значение этих напряжений приведены в таблице 3.5

В сетях с изолированной нейтралью или нейтралью заземленной через дугогосящий реактор однофазное замыкание на землю (ОЗЗ) приводит к возрастанию напряжения на “здоровых” фазах в

раз. Поэтому в этих сетях в качестве в таблице 4.7 указано линейное напряжение. Предполагая упрощено, что время действия ОЗЗ в сетях 6-35 кВ не ограничено, берется из таблицы, в противном случае выбор по производится по специальным кривым, которые дают заводы-изготовители;

Таблица 4.7 – Номинальные и наибольшие напряжения электроустановок и сетей высокого напряжения киловольтах

10,0	11,5	11,5
110,0	126,0	72,8
220,0	252,0	145,7

- по номинальному разрядному току.

Производится в случае установки ОПН для защиты от грозовых перенапряжений. Номинальный разрядный ток – это максимальное значение грозового импульса тока 8/20 мкс (8 – длина фронта, 20 – длина волны до полуспада амплитуды), используемое для классификации ОПН. Номинальный разрядный ток должен быть не менее 5 кА, а в перечисленных ниже случаях 10 кА и более:

в районах с интенсивной грозовой деятельностью (более 50 грозовых часов в году); в схемах грозозащиты двигателей и генераторов, присоединенных к ВЛ; в районах с высокой степенью промышленных загрязнений (IV степень загрязнения атмосферы); в схемах грозозащиты, к которым предъявляются повышенные требования к надежности.

- по грозовым перенапряжениям.

В настоящее время испытательные напряжения, а значит и уровни изоляции электрооборудования, скоординированы с остающимся напряжением вентельных разрядников (РВ), а расстояние между РВ и защищаемым оборудованием регламентированы ПУЭ. Отсюда следует, что остающееся напряжение ограничителей (

) при грозовых перенапряжениях должно быть не выше остающегося напряжения РВ при тех же токах координации (5 или 10 кА):

Выполнение этого условия позволяет устанавливать ОПН вместо вентильных разрядников в тех же точках подключению к распредустройству. Значения остающегося напряжения вентельных разрядников при токах координации 5 кА для

и 10 кА для преведены в таблице 4.7

Таблица 4.7 – Максимальные значения отстающих напряжений РВ при воздействии грозовых импульсов в киловольтах

Класс напряжения электрооборудования		10	110	220
при токе координации		45	–	–
		–	295	515

Номинальный разрядный ток ОПН

должен быть не менее тока координации вентильного разрядника, указанного в таблице 3.8.

– по длине пути утечки

Обычно выпускаемые ОПН имеют несколько модификаций для применения в различных зонах загрязнения. Упрощенно можно выбирать ограничитель по соответствию его модификации зоне загрязнения в планируемом месте установки ОПН. Если ОПН будет эксплуатироваться в условиях закрытого распредустройства, выбор по длине пути утечки не производится.

В соответствие с ПУЭ, степень загрязнения вблизи тепловых электрических станций относится к категории 2, поэтому на электрических станциях следует выбирать ОПН с категорией исполнения по длине пути утечки не менее II.

В сетях НН дополнительно требуется определение защитного уровня ОПН при коммутационных перенапряжениях и расчет его энергоемкости (способности ОПН рассеивать определенную энергию без потери своих качеств) при дуговых ОЗЗ.

Поэтому ограничители перенапряжений для цепей НН можно выбрать только ориентировочно.

Примем: ОПН-10/12-10(II) УХЛ2, ОПН-110/80-10 II УХЛ1.

4.8 Заземление подстанции

Требования к заземлению подстанции [19]:

− заземляющие устройства электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью следует выполнять с соблюдением требований либо к их сопротивлению, либо к напряжению прикосновения, а также с соблюдением требований к конструктивному выполнению и к ограничению напряжения на заземляющем устройстве;

− напряжение на заземляющем устройстве при стекании с него тока замыкания на землю не должно, как правило, превышать 10 кВ. Напряжение выше 10 кВ допускается на заземляющих устройствах, с которых исключен вынос потенциалов за пределы зданий и внешних ограждений электроустановок;

− заземляющее устройство, которое выполняется с соблюдением требований к его сопротивлению, должно иметь в любое время года сопротивление не более 0,5 Ом с учетом сопротивления естественных и искусственных заземлителей.