ВВЕДЕНИЕ 10
1 ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
1.1 Определение суммарной максимальной нагрузки подстанции 11
1.2 Определение мощности основных трансформаторов 11
1.3 Выбор трансформаторов 10/0,4 кВ 11
1.4 Выбор трансформаторов на подстанции 10/0,4 кВ 11
2 ВЫБОР СХЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
2.1 Схема распределительного устройства 110 кВ 13
2.2 Схема распределительного устройства 10 кВ 13
2.3 Схема трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ 13
3 ВЫБОР РЕЖИМОВ ЗАЗЕМЛЕНИЯ НЕЙТРАЛИ
3.1 Выбор сечения кабельной линии 10 кВ 15
3.2 Расчет емкостного тока и выбор режима нейтрали 17
4 ВЫБОР ОПЕРАТИВНОГО ТОКА И ТРАНСФОРМАТОРОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД
4.1 Выбор вида оперативного тока 18
4.2 Выбор источников оперативного тока 18
4.3 Выбор трансформаторов собственных нужд 18
4.3.1 Трансформатор собственных нужд на стороне 10 кВ 18
4.3.2 Трансформатор собственных нужд трансформаторной подстанции
10/0,4 кВ 19
4.4 Выбор предохранителей на ТСН 20
5 ВЫБОР ПРОВОДОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ 110 кВ 21
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 22
7 ВЫБОР И ПРОВЕРКА КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ
7.1 Нормативные требования и указания по выбору выключателей 24
7.2 Выключатели и разъединители на стороне 110 кВ 25
7.3 Выключатели и разъединители на стороне 10 кВ 27
7.3.1 Вводной выключатель секции шин 10 кВ 27
7.3.2 Секционный выключатель 10 кВ на подстанции 110/10 кВ 28
7.3.3 Секционный выключатель 10 кВ на подстанции 10/0,4 кВ 29
7.3.4 Выключатель в цепи трансформатора подстанции 10/0,4 кВ 30
7.3.5 Выключатель в цепи асинхронного двигателя 31
7.3.6 Выключатель в цепи кабельной линии к подстанции 10/0,4 кВ 33
7.3.7 Выключатель в цепи кабельной линии от секции 10 кВ подстанции
10/0,4 кВ 34
7.4 Проверка кабельной линии на термическую стойкость 35
8 ВЫБОР ВИДОВ ЗАЩИТ ОБЪЕКТОВ ПОДСТАНЦИИ 110/10 кВ
8.1 Общие требования к релейной защите и автоматике 36
8.2 Выбор элементной базы и фирмы-производителя 36
8.3 Выбор видов защит для энергообъектов 10 кВ 37
8.3.1 Кабельная линия 10 кВ 37
8.3.2 Электродвигатель 10 кВ 38
8.3.3 Трансформатор 10/0,4 кВ 40
8.3.4 Вводной выключатель 10 кВ 41
8.3.5 Секционный выключатель 10 кВ 41
8.3.6 Шины 10 кВ 42
8.4 Выбор видов защит энергообъектов 110 кВ 42
8.4.1 Силовой двухобмоточный трансформатор ТДН - 10000/110 42
8.4.2 Воздушная линия 110 кВ 44
9 ВЫБОР ТИПОИСПОЛНЕНИЯ ЗАЩИТ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ ПРОЕКТИРУЕМОЙ
ПОДСТАНЦИИ 46
9.1 Выбор типоисполнения терминалов защит на стороне 10 кВ 46
9.1.1 Исполнение защит кабельных линий 10 кВ 46
9.1.2 Исполнение защит электродвигателя 10 кВ 47
9.1.3 Исполнение защит трансформаторов 10/0,4 кВ 47
9.1.4 Исполнение защит вводных выключателей 10 кВ 48
9.1.5 Исполнение защит секционных выключателей 10 кВ 48
9.1.6 Исполнение защиты от дуговых замыканий 48
9.1.7 Исполнение защит в ячейке трансформатора напряжения 49
9.2 Выбор типов терминалов защит оборудования 110 кВ 49
9.2.1 Исполнение защит трансформатора ТДН-10000 49
9.2.2 Исполнение защит воздушных линий 50
10 РАСЧЕТ УСТАВОК ЗАЩИТ
10.1 Расчет параметров устройств защит присоединений 10 кВ 51
10.1.1 Электродвигатель 10 кВ 51
10.1.2 Трансформатор 10/0,4 кВ 60
10.1.3 Трансформатор 10/0,4 кВ на подстанции 10/0,4 кВ 67
10.1.4 Кабельная линия 10 кВ 72
10.1.5 Секционный выключатель на шинах 10 кВ 82
10.1.6 Секционный выключатель на подстанции 10/0,4 кВ 87
10.1.7 Вводной выключатель 10 кВ 89
10.1.8 Вводной выключатель на подстанции 10/0,4 кВ 92
10.1.9 Ячейка трансформатора напряжения 10 кВ 94
10.2 Расчет уставок устройств защит присоединений 110 кВ 96
10.2.1 Расчет защит трансформатора 110/10 кВ 96
10.2.2 Дистанционная защита воздушной линии 110 кВ 102
11 ПРОВЕРКА НА ДОПУСТИМУЮ ПОГРЕШНОСТЬ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА 110
12 ВЫБОР СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ 112
13 ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЕЙ НА САМОЗАПУСК 114
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 117
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 118
Релейная защита является основным видом защит от повреждений и ненормальных режимов работы оборудования. Основные требования, предъявляемые к релейной защите, - это селективность, чувствительность, быстродействие, надежность.
Проектирование 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.
Сложность в проектировании заключается в обеспечении требований по быстродействию, надежности, чувствительности и селективности проектируемой защиты.
Выбор силового оборудования и проектирование релейной защиты и автоматики для отпаечной подстанции 110/10 кВ производили согласно действующим нормативным техническим документам. Выбор и расчёт уставок микропроцессорных терминалов РЗА выполнен в соответствии с каталогами и методическими указаниями фирмы-производителя, аттестованной ОАО «ФСК ЕЭС» к применению на объектах электросетевого комплекса. Поэтому релейная защита и автоматика подстанции должны правильно функционировать в течение нормативного срока службы, обеспечивая штатную работу силового оборудования в нормальных режимах и ликвидацию аварийных ситуаций без их развития.
1. Правило устройства электроустановок. - СПб.: Изд-во ДЕАН, 2011. - 928с.
2. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской федерации. - М.: Изд-во стандартов, 2011. - 175с.
3. Положение ОАО «Россети» о единой технической политике в электросетевом комплексе- http://www.fsk-ees.ru/about/technical_policy/
4. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с
высшим напряжением 35-750 кВ. - http://www.fsk-
ees.ru/about/standards organization/
5. Требования к шкафам управления и РЗА с микропроцессорными устройствами. -http://www.fsk-ees.ru/about/standards organization/
6. Устройства РЗА присоединений 110-220 кВ. Типовые технические требования. -http://www.fsk-ees.ru/about/standards organization/
7. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 37-750 кВ. Типовые решения. -http://www.fsk- ees.ru/about/standards organization/
8. Рекомендации по применению типовых принципиальных электрических схем распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. -http://www.fsk- ees.ru/about/standards organization/
9. Технические характеристики кабелей на напряжение 6, 10,20,35 кВ. -
http: //www.elcable.ru/product/appl/appl .html?id=7 0
10. РД 34.20.179 «Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ». - СПО Союзтехэнерго (1988 г. )
11. Руководящие указания по релейной защите. Вып. 13Б. Релейная
защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110 - 500 кВ: Расчеты.- М.:Энергоатомиздат, 1985, -
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/R/%27%27Rukovodyaschie_ukazaniya_po_releynoy_za schite%27%27/_%27%27RURZ%27%27.html
12. ЗАО «Таврида Электрик» г. Москва. Каталог продукции» - http://www.tavrida.com/ter/solutions/
13. Предохранители высоковольтные серии ПКТ, ПКН и
тогоограничивающие патроны типа ПТ, ПН. -http://nva-
korenevo.ru/download/catalog/catalog-pkt.pdf
14. ГОСТ 12965-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения классов напряжения 110 кВ. - М.: Изд-во стандартов, 1989, - 38 с.
15. Высоковольтные силовые трансформаторы для электросетей 110-750 кВ. - http://www.elektrozavod.ru/sites/default/files/production/catalog_2016.pdf
16. ГОСТ 27514-87. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ. -М.: Изд-во стандартов, 1989, - 41 с.
17. РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования. - М.: Изд-во стандартов, 1998, - 131 с.
18. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : ЭНАС, 2012 - 376 с.
19. Выключатели переменного тока на напряжение от 3 до 1150 кВ. Указания по выбору. -http://www.fsk-ees.ru/upload/docs/56947007-29.130.10.095-2011.pdf
20. Высоковольтное оборудование фирмы ООО «Эльмаш», г.
Екатеринбург. Техническая документация на выключатель ВЭБ-110 Краткий каталог оборудования. - http://www.uetm.ru/files/katalog_VEB-110_201.pdf
21. Концепция развития релейной защиты и автоматики электросетевого комплекса. -http://www.rosseti.ru/press/news/?ELEMENT ID=23788
22. Подстанции 6-35 кВ. Комплексные решения. -
http://www.mtrele.ru/shop/podstancii_635kv/podstancii_635_kv_kompleksnoe _reshenie/
23. Терминалы релейной защиты синхронных и асинхронных электродвигателей 6-10 кв. Расчет уставок. Методические указания. - http://www.mtrele.ru/files/documents/sto-046-2011 .pdf
24. Низковольтное комплектное устройство (НКУ) «АССОЛЬ». -
http://www.electronmash.ru/sites/default/files/nku.pdf
25. Каталог Emax2. Новые низковольтные воздушные автоматические
выключатели. -
https://library.e.abb.com/public/f751eb57274642bbacd319ad87cb48d6/Emax%202%202016.pdf
26. Небрат И.Л., Полесицкая Т.П. Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты: учебное пособие. - СПб.: ПЭИПК, 2009. - 48 с. - Ч2.
27. Блок микропроцессорный релейной защиты БРМЗ-152-КЛ-01. -
http://www.mtrele.ru/files/documents/2015/re/6-35/BMRZ-100/BMRZ- 152-KL-01.pdf
28. Шабад М.А. Защита трансформаторов 10 кВ., - М. Энергоатомиздат, 1989. -144 с.: ил. (Биб-ка электромонтера; Вып. 623);
29. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей: Монография / М.А. Шабад. СПб.: ПЭИПК, 2003. - 4-е изд., перераб. и доп. - 350 с.ил;
30. Блок микропроцессорный релейной защиты БМРЗ-152-Д-СВ-01. - http://www.mtrele.ru/files/documents/2015/re/6-35/BMRZ-100/BMRZ- 152-SV-01 .pdf
31. Блок микропроцессорный релейной защиты БМРЗ-152-Д-ВВ-01. - http://www.mtrele.ru/files/documents/2015/re/6-35/BMRZ-100/BMRZ- 152-VV-01.pdf
32. Блок микропроцессорный релейной защиты БМРЗ-152-Д-ТН-01. - http://www.mtrele.ru/files/documents/2015/re/6-35/BMRZ-100/BMRZ- 152-TN-01.pdf
33. Шуин В. А., Гусенков А. В. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ. - М.: НТФ «Энергопрогресс» 104 с.; ил. [Библиотечка электротехника; Вып. 11(35).
34. Блок микропроцессорный релейной защиты БМРЗ ТД - http://www.monitor.mtrele.ru/manual 4/%C1%EB%EE%EA%EC%E8%EA%F0%E E%EF%F0%EE%F6%E5%F1 %F1 %EE%F0%ED%FB%E9%F0%E5%EB%E5%E9 %ED%EE%E9%E7%E0%F9%E8%F2%FB%C1%CC%D0%C7-%D2%C4-03(04)- 20-11(%C4%C8%C2%C3 648228 016-03%D0%DD).pdf
35. Трансформаторы тока ТВ-110 -
http://www.cztt.ru/userFiles/RE_2015/RE_TW-110.pdf
36. Шкафы РЗА для подстанций 110-220 кВ. -
http://www.mtrele.ru/shop/shkafy_rza/shkafi_dlya_podstanciy_110_kv1/
37. Руководящие указания по релейной защите, вып. 7. Дистанционная зашита линий 35-330 кВ. - М.: Изд-во «Энергия», 1966, - 172 с., ил.
38. Линии электропередач 35-220 кВ. Дистанционная защита.
Методические указания. -
http://www.mtrele.ru/files/project/raschet_ustavok/distanzionnaya_zashita_lep35220k v.pdf
39. ЗАО Группа компаний Электрощит ТМ - Самара. -
http://www.electroshield.ru/
40. ГОСТ 14209-97.Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов.
41. Руководящие указания по противоаварийной автоматике энергосистем. РД 34.35.113.
42. ОАО Свердловский завод трансформаторов тока. - http: //www.cztt.ru/tt nul .html
43. Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС». СТО 56947007-
29.120.70.99-2011.Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗ подстанционного оборудования. -
http://www.fsk-ees.ru/upload/docs/35.77 sto 56947007-29.120.70.99-2011 new.pdf
44. Дмитриев М.В.Применение ОПН в электрических сетях 6-750 кВ.
45. Дмитриев М.В. Методика выбора ОПН для защиты оборудования сетей
110 - 750 кВ от грозовых и внутренних перенапряжений: Дисс. канд. техн. наук: Санкт-Петербургский государственный политехнический
университет, 2006. - 248 с. [Фундаментальная библиотека].
46. Баков Ю.В. Проектирование электрической части электростанций с примениением ЭВМ.Москва Энергоатомиздат, 1991.
47. Проверка двигателя в режиме самозапуска. http://life-
prog.ru/2 112792 proverka-dvigatelya-v-rezhime-samozapuska.html