АННОТАЦИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 9
1 РЕШЕНИЕ О РЕКОНСТРУКЦИИ 10
2 ВЫБОР СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ НА СТОРОНАХ 110 И 10 КВ
РЕКОНСТРУИРУЕМОЙ ПС 11
2.1. Выбор схемы РУ на стороне ВН подстанции 11
2.2 Выбор схемы РУ на стороне НН подстанции 12
3 ПРИМЕНЕНИЕ МОБИЛЬНОЙ МОДУЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 14
4 СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ ПС 19
4.1 Выбор вида оперативного тока 19
4.2 Выбор источников оперативного тока 19
4.3 Определение мощности ТСН 19
4.4 Выбор предохранителей на ТСН 21
5 ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ 22
5.1 Суммарная максимальная нагрузка ПС 22
5.2 Силовые трансформаторы установленные ПС 22
6 РАССЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 23
7 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ СТОРОНЫ ВН 24
7.1 Сторона ВН ПС 24
7.1.1 Нормативные требования 24
7.1.2 Оборудование устанавливаемое на замену на стороне 110 кВ 25
7.1.3 Определение периодической составляющей ТКЗ 25
7.1.4 Определение ударного тока трехфазного КЗ 25
7.1.6 Определение апериодической составляющей ТКЗ в момент
размыкания контактов выключателя 26
7.1.7 Расчет термического воздействия ТКЗ 26
7.2 Выбор силовых выключателей и разъединителей на стороне НН
ПС 27
7.2.1 Нормативные требования 27
7.2.2 Определение рабочего максимального тока в месте установки
выключателя 28
7.2.3 Определение периодической составляющей ТКЗ 28
7.2.4 Определение ударного тока трехфазного КЗ 28
7.2.5 Определение апериодической составляющей ТКЗ в момент
размыкания контактов выключателя 28
7.2.6 Расчет термического воздействия ТКЗ 29
7.3 Проверка КЛ по термической стойкости 30
7.4 Положение секционных выключателей в нормальном режиме
работы 30
8 ВЫБОР ВИДОВ РЗА ДЛЯ ОБЪЕКТОВ НА СТОРОНЕ ВН И НН 32
8.1 Трансформатор 110/10 кВ 32
8.2 Воздушная линия 110 кВ 34
8.3 Секционный выключатель 110 кВ 36
8.4 Вводной выключатель 37
8.5 Секционный выключатель 10 кВ 37
8.6 Шины 10 кВ 38
8.7 Кабельная линия 10 кВ 39
9 ВЫБОР ТИПОИСПОЛНЕНИЯ УРЗА НА СТОРОНЕ 110 И 10 КВ 41
9.1 Выбор фирмы-производителя УРЗА 41
9.2 Выбор типоисполнения УРЗА СВ секции шин 10 кВ ПС 41
9.3 Выбор исполнения УРЗА в ячейке ТН секции 10 кВ ПС 42
9.4 Выбор типоисполнения УРЗА трансформатора 110/10 кВ 43
9.5 Выбор УРЗА на выключатель 110 кВ 46
9.6 Выбор типоисполнения УРЗА ВЛ 110 кВ, 48
9.6 Выбор устройств РЗА СВ 110 50
9.7 Терминал АОПО 54
10 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВ РЗА 56
10.1 Уставки стороны 10 кВ 56
Перерасчёт параметров защит на стороне 10 кВ не требуется. Все устройства РЗА и ПА остаются прежними, находясь в работе на
протяжении всей реконструкции стороны ВН ПС 56
10.2 Трансформатор ТМН-6300/110/10 56
10.2.1 Дифференциальная защита трансформаторов 56
10.2.2 Максимальная токовая защита силового трансформатора
ТМН-6300/110/10 60
10.2.3 Защита от перегрузки силового трансформатора ТМН-
6300/110/10 63
10.2.4 УРОВ трансформатора ТМН-6300/110/10 63
10.3 Воздушная линия 110 кВ 64
10.3.1 Токовая отсечка ВЛ 110 кВ 64
10.3.2 УРОВ ВЛ 110 кВ 65
10.3.3 Дистанционная защита линий 110 кВ 66
10.3.4 АПВ ВЛ 110 кВ 78
11 СИСТЕМА АОПО 80
11.1 Основание для установки терминала АОПО 80
11.2 О системе АОПО 85
11.3 Логика работы АОПО 88
11.3.1 Существующие шкафы противоаварийной автоматики 88
11.3.2 Реализация АОПО с подстройкой уставки по току по
температуре окружающей среды 90
11.3.3 Реализация АОПО с подстройкой уставки по току с
косвенным контролем температуры провода 93
11.3.4 Устройство АОПО с подстройкой уставки по току с
непосредственным контролем температуры провода 96
11.4 АОПО на ПС Харлуши 98
11.4.1 Общая информация о шкафе защит на ПС 98
11.4.2 Уставки терминала 101
11.4 Эффективность работы АОПО на линии Шагол-Харлуши и предложения по улучшению работы 103
11.4.1 Анализ работы системы 103
11.4.2 Анализ работы системы 103
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 104
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 105
Электрическая подстанция Харлуши находится в Сосновском районе Челябинской области. В 2018 году было принято решение о реконструкции стороны высокого напряжения с заменой всех выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, устройств релейной защиты и автоматики. Для защиты питающей линии Шагол - Харлуши была предусмотрена установка система автоматического ограничения перегрузки оборудования.
Помимо этого в электрической сети возможны и другие повреждения и ненормальные режимы работы: междуфазные короткие замыкания (КЗ), однофазные КЗ, двухфазные КЗ, двухфазные КЗ на землю, перегрузки, качания, асинхронный режим, повышенные токи в линиях при повреждениях на стороне низшего напряжения трансформаторов приемной подстанции. Для защиты от вышеописанных ненормальных режимов работы и повреждений разработаны следующие типы защит: токовые защиты, токовые направленные защиты, дистанционные защиты, дифференциальные токовые продольные и п о- перечные защиты, защиты от перегрузок и т.д.
Разработка защиты того или иного электроэнергетического объекта заключается в выборе необходимого объема релейной защиты для каждого элемента входящего в объект, выборе соответствующих устройств релейной защиты, расчета уставок и правильного подключения. Сложностью разработки релейной защиты является обеспечение требований по быстродействию, надежности и селективности проектируемой защиты, а также снижению затрат на установку устройств РЗ. Все эти вопросы затронуты в данной работе.
Разработка релейной защиты и автоматики для реконструируемой под
станции а также выбор оборудования ВН были произведены согласно действующим нормативным техническим документам и неоднократно проверенным методикам расчета.
Для УРЗА были рассчитаны их параметры,
На этом основании можно утверждать, что релейная защита и автоматика подстанции будет верно функционировать в течение запланированного срока службы при выполнении требований по монтажу и эксплуатации цепей и оборудования подстанции.
Рассмотрена система АОПО, общие принципы её действия и применения, а также необходимость её установки для защиты линии Шагол - Харлуши. Также были внесены предложения по улучшению её работы.
