1. Разработка однолинейной схемы подстанции

СОДЕРЖАНИЕ

Введение	…
1. Разработка однолинейной схемы подстанции	…
2. Расчет мощности подстанции	…
3. Расчет максимальных рабочих токов	…
4. Расчет параметров короткого замыкания	…
5. Выбор электрического оборудования подстанции	…
6. Требование безопасности производства работ на тяговой подстанции	…
7. Мероприятия по охране окружающей среды и противопожарная профилактика	…
8. Система питания собственных нужд постоянного тока	…
Список используемой литературы	…

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Почаевец В.С. Электрические подстанции. - М.: Желдориздат, 2001 - С.512.

2. Петров Е.Б. Электрические подстанции. Пособие по дипломному и курсовому проектированию. - М.: Маршрут, 2004 - С. 245.

3. Инструкция по техническому обслуживанию и ремонту оборудования тяговых подстанций электрифицированных железных дорог. Ц-936 - М.: 2003 - С.80.

4. Мамошин Р.Р., Зимакова А.Н. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. - М.: Транспорт, 1980 - С.297.

ВВЕДЕНИЕ

Основой экономики всех индустриальных стран мира является электроэнергетика. XX век стал периодом интенсивного развития этой важнейшей отрасли промышленности.

Организационную основу ЕЭС России составляют:

РАО «ЕЭС России», выполняющие функции общего координирующего центра, реализующего определенные государством общие условия функционирования и развития ЕЭС России, исходя из общесистемного эффекта, и обеспечивающее в оперативном плане единое диспетчерское управления для повышения экономической эффективности ЕЭС России;

74 энергосистемы, осуществляющие поставки электрической и тепловой энергии потребителю на всей территории Российской Федерации;

34 крупные электрические станции в качестве самостоятельных субъектов Федерального (общероссийского) оптового рынка электрической энергии (мощности);

более 300 организаций, обслуживающих основной технолошический процесс и развитие в ЕЭС России.

В России находится 121 подстанция напряжением 330 кВ и выше, в том числе по классам напряжения 750 кВ - 7 шт., 500 кВ - 79 шт.,

400 кВ - 1 шт., 330 кВ - 34 шт., с установленной мощность трансформаторов 130 тыс. МВА, шунтирующих реакторов 17,3 тыс. Мвар и синхронных компенсаторов 1,3 тыс. Мвар.

Основой развития энергетики стало сооружение электростанций большой мощности. К 1990 г. работали 80 электростанций с установленной мощностью более 1 ГВт каждая, на которых было сосредоточено более половины всей генерирующей мощности. На тепловых электрических станциях работало более 400

энергоблоков единичной мощностью от 150 до 1200 МВт, на атомных электростанциях (АЭС) - энергоблоки мощностью 440, 1000 и 1500 МВт, на гидроэлектростанциях (ГЭС) - 600 и 640 МВт.

Последние годы XX и начала XXI вв. можно охарактеризовать определенной стабилизации работы электрических систем стран СНГ, наметившегося роста количественных и улучшения качественных показателей работы. Особое значение имеет понимание необходимости интеграции национальных энергосистем в рамках их объединения в пространстве

1. Разработка однолинейной схемы подстанции

Транзитная подстанция предназначена для преобразования электрической энергии высокого напряжения в энергию низкого напряжения и ее распределения по потребителям. Для промышленного и железнодорожного электроснабжения применяют понижающие подстанции с двумя трансформаторами и РУ соответствующих уровней напряжения (рис.1.1.).

Рис.1.1. Структурная схема транзитной подстанции высокого напряжения

Трансформаторные подстанции такого типа получают питание или от ЛЭП и так же, как и тяговые, бывают опорные, транзитные, на отпайках и тупиковые, или от шин вторичного напряжения других подстанций по двум вводам.

Трансформаторы собственных нужд обычно подключают к РУ-10кВ, если такое имеется на подстанции. В случае одного уровня вторичного напряжения на подстанции устанавливаются двухобмоточные трансформаторы.

2. РАСЧЁТ МОЩНОСТИ ПОДСТАНЦИИ

2.1 Определение мощности на тягу

S_тяг= 1,05 * U_dн * I_д.т.п , (2.1.1)

S_тяг= 1,05*3.3*5200=18018 кВА

где U_dн - номинальное выпрямленное напряжение на шинах подстанции;

I_д.т.п - действующее значение выпрямленного тока подстанции.

2.2 Определение количества выпрямителей

N_расч = I_д.ТП /I_dH, (2.2.1)

N_расч = 5200/3150=2

где I_dH - номинальный выпрямленный ток выбранного типа полупроводникового преобразователя.

2.3 Расчёт мощности тягового трансформатора

S _н.тр = S_тяг /N, (2.3.1)

S _н.тр = 18018/2 = 9009кВА

где N - принятое целое число выпрямителей.

По полученным результатам выбираем тяговый трансформатор типа ТРДП-12500/10ЖУ1

2.4 Мощность нетяговых потребителей

2.4.1 Расчёт активной мощности

P_max=P_уст*K_c, (2.4.1.1)

где P_max- активная мощность потребителя;

P_уст - установленная мощность потребителя;

K_c- коэффициент спроса.

P_max1 =3500*0,6= 2100 кВт

P_max2 =7000*0.65=4550 кВт

P_max3 =5000*0.5=2500 кВт

P_max4 =2400*0,5= 1200 кВт

2.4.2 Расчёт реактивной мощности

Q_max= P_max * tg φ, (2.4.2.1)

где Q_max- реактивная мощность потребителя;

tg φ - тангенс угла, определяемый по заданному коэффициенту мощности К_м = cos φ.

tg φ = . (2.4.2.6)

tg φ = =0,4

tg φ = =0,25

tg φ = =0,4

tg φ = =0,42

Q_max1 =2100*0.4=840 кВар

Q_max2 =4550*0.4=1820 кВар

Q_max3 =2500*0.42=1050 кВар

Q_max4=1200 ∙ 0,24 = 288 кВар

1.4.3 Расчёт полной мощности потребителей с учётом потерь

S_n10 = , (2.4.3.1)

S_n10 = = 3585,17 кВА

S_n35 = , (2.4.3.2)

S_n35 = =8372,96 кВА

где P_пост - постоянные потери равные 1…2%;

Р_пер - переменные потери равные 5…8%;

∑Р_max - суммарная активная мощность потребителей;

∑Q_max - суммарная реактивная мощность потребителей.

На основаниях расчетных данных выбрал тяговый трансформатор ТРДП-12500/10ЖУ1

Таблица 2.4.3.3

Номинальное напряжение	Номинальная мощность	Номинальный ток	Намин. ток обмоток	Напр.короткого замыкания	Ток холостого хода	Потери	Сумма соед обмоток
Сетевой	Вентильный	сетевой	Вентильный	Холостого хода	кз	Сетевой	Вентильный
10.5	2.51						1.1	16.0	71.5	ㄚ	Δㄚ

2.5 Расчёт мощности на шинах 10 кв

S₁₀ = (S_n10 + S_TCH + S_тяг) ∙ К_р, (2.5.1)

S₁₀ = (3585,17+400+12500+400) ∙ 0,95 = 16040,91 кВт

где S_сн - мощность трансформатора собственных нужд (тип ТМ-400/10);

К_р - коэффициент учитывающий разновременность наступления максимумов тяговой и нетяговой нагрузок и нагрузки собственных нужд, равный 0,95-0,98;

S_Тр.Вып - номинальная мощность силового трансформатора выпрямителя.

2.6 Расчёт полной мощности для выбора главных понижающих трансформаторов

S_max = (S_n10 + S_n35 ) ∙ К_р, (2.6.1)

S_max= (16040,91+8372,96) ∙ 0,95= 23437,31 кВа

2.6.1 Выбор главных понижающих трансформаторов

S_тр.рас=S_max/K_ав∙(n_тр-1), (2.6.1.1)

где K_ав - коэффициент допустимой аварийной перегрузки трансформатора, равный 1,4;

n_тр - количество главных понижающих трансформаторов.

S_тр.рас=23437,31/1,4∙(2-1) = 16740,93 кВА

На основании расчетных данных выбрал трансформатор ТДТНЭ 20000/110

Таблица 2.6.1

Данные трансформатора ТДТНЭ 20000/110

Номинальная мощность	Напряжение обмотки	Потери	Ток холостого хода	Напряжение короткого замыкания между обмотками	Схема и группа соединения обмоток
Высшего напряжения	Среднего напряжения	Низшего напряжения	Холостого хода	Короткого замыкания
SH, кВА	U1HкВ	U2H кВ	U3H кВ	∆PX.X кВт	∆Pк. кВт	Ix.x. %	Uк в-с%	Uк в-н%	Uк с-н%
		38,5				2.5	17,0	10,5		Y*-Y*-∆-0-11

2.7 Полная мощность подстанции

S_ТП = (п_тр ∙ S_н.тр. + ∑S_транз) ∙ К_р′, (2.7.1)

S _ТП = (2∙20000+ 80000) ∙ 0,8= 96000 кВА

где S_н.тр - мощность главного понижающего трансформатора;

п_тр - число установленных на проектируемой подстанции глав­ных понижающих трансформаторов;

∑S_транз - сумма мощностей подстанций, питающихся через шины проектируемой подстанции;

К'_р - коэффициент разновременности максималь­ных нагрузок проектируемой и соседних подстанций, принимаемый для двухпутных участков равный 0,7 - 0,8.

3. РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ТОКОВ

3.1 Вводы транзитных подстанций

, (3.1.1)

А

где S_ТП - полная мощность подстанции;

К_ПР - коэффициент перспективного развития подстанции, увеличивающий рабочий максимальный потребляемый ток на 30 %, равный 1,3;

Uн1 - номинальное напряжение первичной обмотки главного понижающего трансформатора проектируемой подстанции.

3.2 перемычки

, (3.2.1)

А

где К_РН - коэффициент распределения нагрузки на сборных шинах первичного напряжения, равный 0,5-0,8.

3.3 Первичные обмотки высшего напряжения силовых трансформаторов

, (3.3.1)

где S_Н.ТР - номинальная мощность силового трансформатора;

К_АВ - коэффициент аварийной перегрузки трансформато­ра, учитывающий его возможную перегрузку до 40 %, равный 1,4.

А

3.4 Вторичные обмотки среднего и низшего напряжения трехобмоточных силовых трансформаторов

, (3.5.1)

А

А

3.6 Линии питающие потребителей

Для номинального напряжения вторичной обмотки силового трансформатора U₂:

, (3.6.1)

А

А

А

А

где Р_max - максимальная активная мощность не тяговых потребителей, определяется по формуле;

cos φ - коэффициент мощности потребителей;

U_н2 - номинальное напряжение на сборных шинах, от которых питается потребитель.

3.7 РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ТОКОВ ДЛЯ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

3.7.1 РАСЧЕТ ШЕСТИФАЗНОГО НУЛЕВОГО ТОКА

Ip.max=Idn/(Km*√6) (3.7.1.1)

где Idn - номинальный ток выпрямителя;

Кт - коэффициент трансформации тягового трансформатора, Кт=3,8.

Ip.max=3150/(3,8*√6)=338,7А

3.7.2 при шестифазной нулевой

Ip.max=Idn/(2*√3) (3.7.2.1)

где Idn - номинальный ток выпрямителя;

Ip.max=3150/(2*√3)=901,73 А

3.8 РАБОЧАЯ ШИНА РУ-3,3 кВ

I_р.max= N * I_dH * К_р.н, (3.8.1)

где I_dH - номинальный ток выпрямителя;

N-число преобразовательных агрегатов;

К_р.н- коэффициент распределения нагрузок, равный 0,8.

I_р.max = 2 * 3150 * 0,8= 5040 А

3.9 МИНУСОВАЯ ШИНА

I_р.max = N * I_dH, (3.9.1)

I_р.max = 2 * 3150 = 6300 А

Рассчитанные значения рабочих максимальных токов потребуются в дальнейшем для выбора токоведущих частей и электрического оборудования подстанции.

4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

4.1 Расчёт относительных сопротивлений цепи короткого

замыкания

Рис. 4.1. схема 1

4.1.1 Относительное базисное сопротивление

, (4.1.1.1)

где S_Б - базисная мощность, равная 100 МВА;

S_K - мощность короткого замыкания.

4.1.2 Относительное базисное сопротивление линий электропередач

, (4.1.2.1)

где Х₀ - индуктивное сопротивление 1 км линии, равное 0,4 Ом/км;

L- длина линии;

U_ср - среднее расчётное напряжение линии.

X_{БЛ 3} = Х_{БЛ 4} =

X_{БЛ 5} = Х_{БЛ 6} =

X_{БЛ 7} =

X_{БЛ 8} =

Х_{БЛ 9} =

Х_{БЛ 10} =

Х_{БЛ 11}=

X_{БЛ 12} =

Х_{БЛ 13} =

Х_{БЛ 14} =

Х_{БЛ 15} =

Х_{БЛ 16} =

Х_{БЛ 17} =

Х_{БЛ 18} =

Х_{БЛ 19} =

Х_{БЛ 20} =

X_{БЛ 21} = X_{БЛ 7} +X_{БЛ 8} +X_{БЛ 10} +X_БЛ11 (4.1.2.2)

X_{БЛ 21} = 0.27+0.15+1.4+0.61+1.09=3.52

X_{БЛ 22} = X_{БЛ 12}+X_{БЛ 13} (4.1.2.3)

X_{БЛ 22} = 0.53+0.56=1.09

X_{БЛ 23} = X_{БЛ 11} +X_{БЛ 15} +X_{БЛ 16} +X_{БЛ 17}+X_БЛ18+X_БЛ19 +X_БЛ20 (4.1.2.4)

X_{БЛ 23} =0,14+0,14+0,32+0,61+0,5+0,12+0.56=2,39

X_{БЛ 24} = X_{БЛ 3} *X_{БЛ 4} /X_{БЛ 3} +X_{БЛ 4} (4.1.2.5)

X_{БЛ 24} = 0.56*0.56/0.56+0.56=0.28

X_{БЛ 25} = X_{БЛ 5} *X_{БЛ 6} /X_{БЛ 5} +X_{БЛ 6}

X_{БЛ 25} = 0.56*0.56/0.56+0.56=0.28

Рис. 4.2. Схема 2

XБЛ 28 =

(4.1.2.6)

X_{БЛ 28} =

XБЛ 29 =

(4.1.2.7)

X_{БЛ 29} =

XБЛ 30 =

(4.1.2.8)

X_{БЛ 30} =

Рис. 4.3. Схема 3

X_{БЛ 31} = X_{БЛ 1} +X_{БЛ 24}+X_{БЛ 28} (4.1.2.9)

X_{БЛ 32} = 0,07+0,28+1,2=1,55

X_{БЛ 32} = X_{БЛ 1} +X_{БЛ 25}+X_{БЛ 29} (4.1.2.10)

X_{БЛ 32} 0,07+0,28+0,37=0,72

X_{БЛ 33} = X_{БЛ 31} * X_{БЛ 32} / X_{БЛ 31} + X_{БЛ 32} (4.1.2.11)

X_{БЛ 33}=1,55*0,72/1,55+0,72=0,49

X_{БЛ 34} = X_{БЛ 33}+ X_{БЛ 30} (4.1.2.12)

X_{БЛ 34} =0,49+0,55=1.04

Рис. 4.4. Схема 4

4.1.3 Напряжение короткого замыкания на обмотках трехобмоточного силового трансформатора

U_кв=0,5 Ÿ (u_{к в-с} + u_{к в-н}- u_{к с-н}), (4.1.3.1)

U_кс =0,5 Ÿ (u_{к в-с} + u_{к с-н}- u_{к в-н}), (4.1.3.2)

U_кн =0,5 Ÿ (u_{к в-н} + u_{к с-н}- u_{к в-с}), (4.1.3.3)

где U_кв-с - напряжение короткого замыкания для пары обмоток (высокого и среднего напряжений);

U_кв-н - напряжение короткого замыкания для пары обмоток (высокого и низкого напряжений);

U_с-н - напряжение короткого замыкания для пары обмоток (среднего и низкого напряжений).

U_кв= 0,5 (17,0+10,5+6)= 10,75 %

U_кс= 0,5 (17,0+6-10,5)= 6,25 %

U_кн= 0,5 (10,5+6-17,0)= 0,25 %

4.1.4 Относительное базисное сопротивления обмоток силовых трансформаторов

, (4.1.4.1)

где U_к - напряжение короткого замыкания для каждой обмотки;

S_б - базисная мощность;

S_н.тр - номинальная мощность трансформатора.

Х_{БТВ в} =

Х_{БТС с} =

Х_{БТН н} =

4.1.5 Относительное базисное сопротивление до точки короткого замыкания К1

X_{БЛ 34} = 1.04

4.1.6 Относительное базисное сопротивление до точки короткого замыкания К2

X_{БЛ 41} = X_{БТВ 37} +X_{БТС 35} (4.1.6.1)

X_{БЛ 41} = X_{БЛ 42} = 0.54+0.31=0.85

X_{БЛ 43} = (4.1.6.2)

X_{БЛ 43} =

X_{БЛ 44} = X_{БЛ 34} +X_{БЛ 43} (4.1.6.3)

X_{БЛ 44} = 1.04+0.42=1,46

4.1.7 Относительное базисное сопротивление до точки короткого замыкания К3

Х_{БЛ 45} = Х_{БТВ 35} + Х_{БТН 36} (4.1.7.1)

X_{БЛ 45} = X_{БЛ 46} = 10.75+0.25=11

X_{БЛ 47} = (4.1.7.2)

X_{БЛ 47} =

Х_{БЛ 48} = Х_{БЛ 34} + Х_{БЛ 47} (4.1.7.3)

X_{БЛ 48} = 1.04+5.5=6.54

Рис. 4.5. Схема 5

4.2 БАЗИСТНЫЙ ТОК

, (3.2.1)

где U_ср -среднее напряжение ступеней.

4.3 ДЕЙСТВУЮЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

. (4.3.1)

4.4 УДАРНЫЙ ТОК

(4.4.1)

кА

кА

кА

4.5 МОЩНОСТЬ ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

(4.5.1)

4.6 ТЕПЛОВОЙ ИМПУЛЬС ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

В_К = I_K²* (t_откл+ T_A), (4.6.1)

где t_откл- полное время отключения тока короткого замыкания;

T_A- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, равное 0,05 с.

В_К в=0.47 ² * (1,7+0,05)= 0.39 Ка²*с

В_{К ср} =3.5 ² * (1,2+0,05)= 15.31 кА²*с

В_{К н} =0.96 ² * (0,7+0,05)=0.7 кА²*с

5. Выбор ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО оборудования подстанции

Выбор токоведущих частей подстанции, указанных на разработанной однолинейной схеме, заключается в сравнении рабочего напряжения и рабочего максимального тока с номинальными параметрами выбираемого аппарата. Выбранные токоведущие части и оборудование должны быть проверены на термическую и электродинамическую стойкость по режиму короткого замыкания.

5.1 Гибкие токоведущие части

Выбор осуществляется по условию:

, (5.1.1)

где I_доп - длительно допускаемый ток для выбранной токоведущей части;

I_{Р max} - максимальный рабочий ток той цепи, где производится выбор токоведущей части.

Таблица 5.1.1

Наименование присоединения		Материал и сечение
ОРУ-110Кв	480,5 ≥ 627,2	АС-150
ОРУ-35 Кв	1681,6≥427,8	АС-100
Железнодорожный узел	80 ≥ 154,2	АС-10
Текстильная фабрика	80 ≥ 95,6	АС-10
Локомотивное депо	80 ≥ 53,01	АС-10
Освещение и бытовая нагрузка	80 ≥ 84,3	АС-10

Проверка на термическую стойкость осуществляется по условию:

(5.1.2)

где q_B - выбранное сечение токоведущей части, мм²;

q_min - минимально допустимое сечение токоведущей части по режиму короткого замыкания.

, (5.1.3)

где Вк - тепловой импульс короткого замыкания;

- коэффициент, учитывающий соотношение максимально допустимой температуры токоведущей части и температуры при нормальном режиме, принимаем равным С=88.

Таблица 5.1.2

Наименование присоединения
ОРУ-110 Кв	185≥44,5
ОРУ-35 кВ	240≥7,1

Проверка токоведущих частей напряжением 35кВ и выше на отсутствие коронирования производится по условию:

Е₀ ≥ 1,07 Е, (5.1.4)

где Е₀ - максимальное значение начальной критической напряженности электрического поля, при которой возникает коронный разряд.

(5.1.5)

где т - коэффициент, учитывающий не гладкость поверхности провода, принимаемый для многопроволочных проводов равным 0,82;

r_пр - радиус провода.

(5.1.6)

где Е - напряженность электрического поля около поверхности провода, кВ/см;

U - линейное напряжение;

Dср - среднее геометрическое расстояние между проводами фаз.

Таблица 5.1.3

Наименование присоединения	Е0 ≥ 1,07 Е
ОРУ-110 кВ	27,5≥38,1
ОРУ-35 кВ	26,2≥0,74

Все условия выполняются.

5.2 жесткие токоведущие части

Выбор осуществляется по условию (5.1.1).

Таблица 5.2.1

Наименование присоединения		Материал и сечение
Шины РУ-10 Кв	480,5≥6300	А60•6
Шины РУ-3,3 Кв	3440≥5040	А80•10

Проверка на электродинамическую стойкость жестких шин, крепящихся на опорных изоляторах, производится сравнением механического напряжения в шине σ_расч. вызванного ударным током короткого замыкания с допустимым механическим напряжением для выбранного материала шин σ_доп.

σ_расч.≤σ_доп, (5.2.1)

(5.2.2)

где i_у - ударный ток трехфазного короткого замыкания;

l - расстояние между соседними изоляторами одной фазы;

а - расстояние между осями шин соседних фаз;

W - момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия.

Для прямоугольных шин, расположенных плашмя:

w=в*h²/6, (5.2.3)

где в - узкая сторона шины;

h-широкая сторона шины.

Таблица 5.2.3

Наименование присоединения	σрасч.≤σдоп
Шины РУ-10 Кв	3,1≤40
Шины РУ-3,3 кВ	3,3≤40

Все условия выполняются.

5.3 Выбор и проверка высоковольтных выключателей переменного тока

Таблица 5.3.1

Наименование присоеди нения	Тип выключателя	Соотношение каталожных и расчетных данных.
UНОМ ≥ UРАБ , кВ	IH≥ IР.МАКС, А	IН.ОТКЛ. ≥IK, кА	Условия проверки.
IПРС≥IK кА	iПРС≥iУ, кА	IТ^2* tТ≥ BK, кА^2с
ОРУ-110 кВ	МКП-110Б-630-20У1	110≥110	630 ≥143,2	20 ≥0,47	20 ≥ 0,47	52 ≥1,2	20^м2 * 3 ≥0,39
ОРУ-35 кВ	С-35М-630-10У1	35 ≥35	630 ≥427,8	10 ≥3,5	26 ≥ 3,5	10 ≥8,9	10^2 * 3 ≥15,31
РУ-10 кВ	ВВЭ-10-31,5/2000У3	10≥10	2000 ≥1497,3	31,5 ≥0,96	31,5 ≥ 0,96	80 ≥2,5	31,5^2 * 3 ≥0,7

5.4 Выбор быстродействующих выключателей ПОСТОЯННОГО тока

таблица 5.4.1

Наименование присоединения	Тип выключателя	Соотношение каталожных и расчетных данных.
UНОМ ≥UРАБ , кВ	IH≥ IР.МАКС, А	IН.ОТКЛ. ≥КТ.Э·IK кА
Ввод РУ-3,3 кВ	ВАБ-49/1-4000/30-Л-УХЛ4	3,3≥3,3	4000≥3976,7	20≥0,626,2
Шины РУ-3,3 кВ	ВАБ-49/1-3200/30-Л-УХЛ4	3,3≥3,3	4000≥3150	20≥0,626,2

5.5 ВЫБОР И ПРОВЕРКА РАЗЪЕДИНИТЕЛЕЙ

Таблица 5.5.1

Место установки	Тип разъедени-теля	Соотношение каталожных и расчетных данных.
UНОМ ≥ UРАБ , кВ	IH≥ IР.МАКС, А	Условия проверки
iПРС≥iУ кА	IТ^2* tТ≥ BK кА^2с
ОРУ-110 кВ	РНД(З)-110/630	110≥110	630≥409,9	80≥7,9	22^2 *3≥16,8
ОРУ-35 кВ	РНД(З)-35/630	35 ≥35	630≥525,5	64≥7,96	20^2 * 4≥12,2
РУ-10 кВ	РВК-10/2000	10≥10	2000≥1842,1	85≥38	5200≥166,5
РУ-3,3кВ	РВК-10/4000	3,3≥3,3	4000≥3976,7	200≥68,8	42000 ≥308,9

5.6 ВЫБОР И ПРОВЕРКА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

Измерительные трансформаторы тока предназначены для подключения измерительных приборов (амперметров), токовых цепей счётчиков активной и реактивной энергии и устройств релейной защиты.

Таблица 5.6.1

Место установки	Тип трансформатора тока	Соотношение каталожных и расчетных данных.
UНОМ ≥UРАБ , кВ	IH≥ IР.МАКС, А
ОРУ-110 кВ	ТВТ-110-600/5	110≥110	600≥425,9
ОРУ-35 кВ	ТВТ-35М-600/5	35≥35	600≥480
РУ-10 кВ	ТВ-10/20	10≥10	2000≥1680

5.7 ВЫБОР И ПРОВЕРКА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ

Трансформаторы напряжения предназначены для снижения высокого напряжения до величины 100 или 100/ В для питания и змерительных приборов, счётчиков активной и реактивной энергии, устройств релейной защиты.

Таблица 5.7.1

Место установки	Тип трансформатора напряжения	UНОМ ≥UРАБ , кВ
ОРУ-110 кВ	НКФ-110-57	110≥110
ОРУ-35 кВ	НОМ-35-66	35≥35
РУ-10 кВ	НТМК-10	10≥10

5.8 ВЫБОР И ПРОВЕРКА РАЗРЯДНИКОВ

Таблица 5.8.1

Место установки	Тип трансформатора напряжения	UНОМ ≥UРАБ , кВ
ОРУ-110 кВ	РВТ-110	110≥110
ОРУ-35 кВ	РВТ-35	35≥35
РУ-10 кВ	РВТ-10	10≥10
РУ-3,3 кВ	РВТ-6	6≥3,3
Ввод РУ-3,3 кВ	ОПН-П1-6 УХЛ1	6≥3,3

6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ НА ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ

Электробезопасность - система правовых, организационных и технических мер и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Для предупреждения человека о возможной опасности, запрещении или предписании определённых действий, а также для информации о расположении объектов с опасными и (или) вредными для человека производственными факторами, устанавливают знаки безопасности (плакаты).

Для защиты людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения электроизоляции, используют заземление или зануление.

При выполнении работ в помещениях с повышенной опасностью, а также в особо опасных помещениях защитное заземление выполняют начиная с малых напряжений, а во взрывоопасных помещениях - не зависимо от величины напряжения.

Организационными мероприятиями по обеспечению безопасности работ в электроустановках являются оформление работы нарядом, распоряжением, в порядке текущей эксплуатации или приказом энергодиспетчера; проведение выдающим наряд, распоряжение инструктажа производителю работ (наблюдающему); выдача разрешения на подготовку места работы (приказ, согласование); допуск к работе; инструктаж членам бригады; надзор во время работы; оформление перерывов в работе, переводов на другое рабочее место, окончания работы. В аварийных случаях работы должны выполняться по приказу энергодиспетчера, с записью в оперативном журнале и оформлением аварийной заявки.

По наряду выполняют работы: со снятием напряжения; без снятия напряжения на токоведущих частях вблизи них и в дали их.

Наряд передают оперативному персоналу непосредственно перед началом подготовки рабочего места. Выдавать наряд производителю работ накануне проведения работ, как правило, не разрешается.

Все работы, проводимые в электроустановках без наряда, выполняют: по распоряжению лиц, уполномоченных на это с оформлением в оперативном журнале; в порядке текущей эксплуатации с предварительной записью в оперативном журнале о месте, содержании и времени начала работ. Время окончания отмечается в этом же журнале.

Распоряжение можно выдавать производителю работ непосредственно или по телефону. Оно имеет разовый характер, выдается на одну работу и действует в течение одного рабочего дня (одной смены) производителя работ.

Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ по распоряжению те же, что и при работах по наряду. Расширение рабочего места без выписки нового распоряжения запрещается. Перед допуском к работе ответственный руководитель и производитель работ совместно с допускающим проверяют выполнение технических мероприятий по подготовке рабочего места.

После проверки, подготовки рабочих мест и инструктажа бригады ответственный руководитель работ должен расписаться в предназначенной для этого строке на оборотной стороне наряда (только при первичном допуске). В случае, когда ответственный руководитель не назначается, подготовку рабочего места проверяет производитель работ, который расписывается в наряде. Изменять предусмотренные нарядом меры по подготовке рабочих мест запрещается.

Допуск бригады заключается в том, что допускающий: проверяет по удостоверениям соответствие состава бригады и квалификацию включенных в нее лиц, записанных в наряде; прочитывает по наряду фамилии производителя работ, членов бригады и называет содержание порученной работы, объясняет бригаде, откуда снято напряжение, где наложены заземления, какие части ремонтируемого и соседних присоединений остались под напряжением; указывает бригаде границы рабочего места; убеждается, что все изложенное им, бригадой понято; доказывает бригаде, что напряжение на месте работы отсутствует: в установках напряжением выше 35 кВ - показом наложенных заземлений, в установках напряжением 35 кВ и ниже там, где заземления не видны с места работы - после предварительной проверки указателем напряжения прикосновением к токоведущим частям рукой. При наличии заземлений, наложенных непосредственно у места работы, прикосновения к токоведущим частям не требуется; указывает места, на которых запрещается работа, а также места повышенной опасности; в ОРУ устанавливает веревочное ограждение и проход к месту работы; сдает рабочее место производителю работ, что оформляется подписями допускающего и производителя работ с указанием даты и времени в обоих экземплярах наряда. Допуск должен производиться непосредственно на рабочем месте и только по одному наряду.

Один экземпляр наряда должен находиться у производителя работ, второй - у оперативного персонала в папке действующих нарядов.

Оперативный персонал не имеет права без ведома производителя работ изменять схему на присоединении (где производится работа), за исключением аварийных случаев.

Инструктаж членам бригады после допуска к работе ответственный руководитель (производитель работ) проводит инструктаж бригады, в котором он должен указать: содержание предстоящей работы; условия производства работы; технологию и меры безопасности в процессе ее выполнения; порядок применения машин, механизмов, инструмента, приспособлений; распределение обязанностей между членами бригады; границы места работы каждого члена бригады, чтобы исключить как приближение к частям, оставшимся под напряжением (при работах со снятием напряжения), так и приближение к заземленным частям (при работах без снятия напряжения); места, на которых запрещается работа, а также места повышенной опасности; места установки переносных заземлений, ограждение места работ и проходы к нему; порядок перемещения персонала в зоне работы.

Технические мероприятия:

- произвести необходимые переключения и принять меры против ошибочной или самопроизвольной подачи напряжения к месту работы;

- вывесить запрещающие плакаты на ключах и кнопках дистанционного управления, на приводах ручного управления;

- проверить отсутствие напряжения на отключенных токоведущих частях;

- заземлить отключенные токоведущие части, включением заземляющих ножей и установкой переносных заземлений;

- вывесить предупреждающие, предписывающие и указательные плакаты;

- оградить при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части, в открытом распределительном устройстве установить веревочное ограждение и проход к месту работы.

Работы, производимые в электроустановках, в отношении мер безопасности делят на четыре категории:

- выполняемые при полном снятии напряжения;

- выполняемые при частичном снятии напряжения (напряжение снимается только с тех присоединений или участков их, на которых производится работа);

- выполняемые без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, находящихся под напряжением;

- выполняемые без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением.

7. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ПРОФИЛАКТИКА

7.1 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ

Охрана окружающей среды - система государственных мероприятий, направленных на рациональное природопользование, сохранение и оздоровление окружающей среды в интересах ныне живущих будущих поколений людей.

Воздушные линии электропередачи и подстанции в нормальном режиме эксплуатации слабо загрязняют окружающую природную среду. По специфическому воздействию на экологию электрические сети можно отнести к «мягко» влияющим производствам. Загрязнение водной, воздушной среды и почвы, как правило, происходит лишь во время строительства и частично при ремонтных работах. К специфическим воздействиям ВЛ и подстанции относятся: электромагнитные поля, акустический шум, озон, окислы азота, электропоражение птиц, садящихся на провода, изоляторы и конструкции опор.

Особенно отрицательно воздействуют на живую природу (при определенных условиях) электрические (ЭП) и магнитные (МП) поля. Защитой от этих влияний является соблюдение предельно допустимых уровней (ПДУ) напряженности ЭП, определенных «Санитарными нормами и правилами защиты населения от воздействия ЭП, создаваемого ВЛ промышленной частоты».Как гигиенические нормы эти ПДУ имеют смысл, но как экологические -практически нет, поскольку не учитывают специфику конкретных биоценозов.

Таким образом, требуется разработка системы объективных экологических нормативов, определяющих допустимые границы вмешательства человека в ход естественных процессов на соответствующей территории и других средах. Устанавливая ПДУ по ЭП и МП, нужно иметь допустимые средства измерения нормируемых величин. Такие измерители напряженности ЭП и МП.

Неспецифическое отрицательное воздействие на окружающую природу оказывается в основном при сооружении ВЛ и ПС в результате вырубки леса, отчуждения определенной территории под конструкции ВЛ и размещении ПС, нарушении устойчивости.

Минимальный ущерб для природной среды обеспечивается ландшафтно-экологическим сопровождением ВЛ на всех стадиях ее сооружении и функционирования. Основой такого сопровождения является региональная ландшафтно-экологическая информация многоцелевого назначения. Ландшафтно-экологические карты могут служить основой выбора природоохранных мероприятий на всех стадиях проектирования, строительства и эксплуатации электрических сетей, в том числе при ее расширении и техническом перевооружении. Природоохранные мероприятия должны не только обеспечивать защиту природных систем от воздействия ВЛ и ПС, но и исключать негативное влияние окружающей среды на нормальную работу электропередачи.

7.2 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ПРОФИЛАКТИКИ

Здания и строительные сооружения состоят из конструктивных элементов, обладающих различной огнестойкостью, т.е. способностью противостоять воздействию пожара.

Здания и сооружения классифицируются на пять степеней огнестойкости с возрастанием степени предел огнестойкости, измеряемый в часах, уменьшается и для трудносгораемых элементов здания не превышает 0,25 ч. Необходимая степень огнестойкости здания нормируется с учетом пожарной опасности размещаемых в них производственных процессов, а так же количества горючих веществ, обращающихся в производстве.

Здания и сооружения для промышленных производств должны обладать определенными пределами огнестойкости, поэтому сооружения их должно выполняться из несгораемых материалов. Несущие стены, колонны и стены лестничных клеток должны иметь предел огнестойкости 2-3 ч, а междуэтажные и чердачные перекрытия-1-1,5 ч.

Противопожарные стены (брандмауэры) в промышленных зданиях должны сооружаться из несгораемых материалов (красный кирпич, железобетон) с пределом огнестойкости не менее 4 ч.

Для повышения огнестойкости деталей, изготовленных из сгораемых материалов (дерево, стеклопластики, пластмассы и др.), применяют огнезащитные покрытия и пропиточные материалы. Для пропитки деревянных изделий применяют соли фосфорнокислого и сернокислого аммония.

Здания производственные, энергетического, транспортного и складского хозяйства выполняются из силикатного кирпича или сборных элементов железобетона. Стены, колонны и другие элементы зданий из красного кирпича отличаются прочностью и при температуре 900 ⁰С снижают прочность до 15%. Наибольшей деформации при пожарах подвергают стальные конструкции, которые при 500-700 ⁰С практически неспособны нести нагрузку и под собственным весом приходят в негодность.

8.ДВЕНАДЦАТИПУЛЬСОВАЯ СХЕМА ВЫПРЯМЛЕНИЯ С СОЕДИНЕНИЕМ ШЕСТИПУЛЬСОВЫХ СХЕМ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ

Рис.8.1 Двенацатипульсовая схема выпрямления с соединением шестипульсовых схем с параллельным соединением.

Источники сложились так, что на протяжении длительности времени применялись на тяговых подстанциях выпрямители включеные по шестипульсовым схемам выпрямителя. Такие схемы имеют существенные недостатки которые можно значительно снизить применяя трехфазне двенадцатипульсовые схемы выпрямления. Такие схемы позволяют:

-повысить коэфицент мощьности тяговых подстанций до 0,97..0,98.

-улучшить форму кривой потребляймого от сети тока и тем самым повысить качество электрической энергии.

-улучшить форму кривой выпрямленногонапряженияи снизить влияние тяговой сети н7а линии связи.

-повысить уровень напряжения в тяговой сети без применения специальных устройств регулирования напряжения.

-снизить расходы электротехнических материалов затрагиваемыхна изготовление выпрямителей.

Двенадцатипульсовая схема выпрямления одразуются из двух трехфазных мостовых шестипульсовых схем выпрямления соединеных параллельно.

При параллельном соединение трехфазных схем выпрямления требуется уравнительный реактор УР.обозначение диодных плеч состоит состоиз издвух индексов: первый-номер диода в порядке их окрытия при работе схемы:второй-условное обозначение «звезды»и «треугольника». Точки четных групп диодов выпрямителя обознвчены на схеме iвч нечетныех- iвн а точки фаз- iаΔ (ток фазы «а» обмотки трансформатора,соедененый «треугольником»). В этой схемы катод мостовой схемы «звезды» Кåсоединен с анодом «треугольника» АΔ нагрузка подключается к выходам «+Ud» и «-Ud». В каждой мостовой схеме схеме работают одновременно два диода один-из катодной группы другой-из анодной. При совместной работетдвух схем в работе находятся одновременно четыре диода,что видно на схеме.

При параллельном соединении мостовых схем выпрямителя напряхения которых сдвинуты на 30ºи выравниваются на нагрузке уравнительным реактором УР. В результате этого на нагрузку поступает двенадцатипульсовое напряжение с меньшей,чем у шестипульсовых схем,аплитудной пульсации.

Дата добавления: 2015-08-29