расчёт щпт. углубка 3. 13. расчет щита постоянного тока главного щита

Название	13. расчет щита постоянного тока главного щита
Анкор	расчёт щпт
Дата	05.10.2021
Размер	76.68 Kb.
Формат файла
Имя файла	углубка 3.docx
Тип	Документы #241922
страница	1 из 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

13. РАСЧЕТ ЩИТА ПОСТОЯННОГО ТОКА ГЛАВНОГО ЩИТА

УПРАВЛЕНИЯ ПОДСТАНЦИИ 750 кВ «БЕЛЫЙ РАСТ»
Щиты оперативного постоянного тока (ЩПТ) предназначены для бесперебойного питания оперативных цепей управления, защиты, автоматики и сигнализации на электрических станциях и подстанциях, а также в других отраслях промышленности.

По своему назначению щиты ЩПТ выполняют следующие функции:

ввод электроэнергии от АБ, автоматическая зарядка и подзарядка АБ встроенными в щит ЩПТ выпрямительно-зарядными устройствами;

распределение электроэнергии между потребителями;

возможность объединения шин, шин разных секций ЩПТ с помощью секционных разъединителей;

селективная защита вводов и отходящих линий от токов перегрузки короткого замыкания;

непрерывный автоматический контроль напряжения и тока заряда/разряда АБ с формированием сигнала об отклонениях электрических параметров АБ за допустимые пределы;

непрерывный автоматический контроль сопротивления изоляции сети постоянного тока относительно «земли» с формированием сигнала о снижении сопротивления изоляции ниже допустимого значения;

возможность определения присоединения, на линии которого произошло замыкание на «землю»;

формирование обобщенного предупредительного сигнала при срабатывании защит, исчезновении напряжения на шинках, исчезновении напряжения питания выпрямительно-зарядных устройств.

Преимущества ЩПТ:
Высокая безопасность при эксплуатации благодаря полной изоляции от прикосновения к токоведущим частям шкафов и разделением шкафов на отсеки.

Гарантированная надежность за счет применения проверенных и испытанных компонентов и защитно-коммутационных аппаратов, предназначенных для работы на постоянном токе с соответствующим уровнем напряжения.

Удобство в эксплуатации и обслуживании, обусловленное удачными конструктивными решениями.

В данной углубленной проработке я провожу расчет токов короткого замыкания на шинах ЩПТ и в цепях питания присоединений от ЩПТ на примере ЩПТ ГЩУ ПС-750 кВ Белый Раст. По результатам расчетов делаю проверку чувствительности автоматов к току КЗ в конце защищаемой зоны, проверку селективности автоматов и чувствительности автоматов в зоне резервирования. На основании расчетов и проверок определяю целесообразность необходимости увеличения сечения кабеля присоединения или замены его на кабель другой марки, или замены автомата, установив автомат с необходимым номинальным током, но с меньшей уставкой электромагнитного расцепителя.

13.1 Расчет токов КЗ и проверка на селективность автоматов щита постоянного оперативного тока
Определение значений сопротивлений элементов сети постоянного тока:
Сопротивления проводов, кабелей, и шин может быть рассчитано, если известны их длина и сечение по формуле:

_(13.1)

где R – сопротивление, Ом;

 - удельное сопротивление, Ом*мм²/м;

l – длина, м;

S – сечение, мм²;

Для меди =0,0172 Ом*мм²/м;

Для алюминия =0,0283 Ом*мм²/м;

Для латуни =0,05 Ом*мм²/м;
Ориентировочные значения переходных сопротивлений контактов коммутационных аппаратов и значения сопротивления обмоток расцепителей максимального тока автоматических выключателей приведены в таблице 1 и 2 [2]. Сопротивление переходных контактов (болтовые соединения кабелей, сопротивления контактов автоматов и рубильников, соединения шинок) упрощенно принимается равным 0,001 Ом (каждое соединение).
Расчет токов КЗ в сети постоянного тока:
Ток короткого замыкания в сети постоянного тока, питающейся от аккумуляторной батареи, определяется по формуле:

(13.2)

где I_кз – ток короткого замыкания, А;

E_расч – расчетная ЭДС одного элемента, В;

n – количество элементов батареи;

R_АБ – внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи, Ом;

R_ц – сопротивление цепи короткого замыкания, Ом.
Расчет коэффициента чувствительности:
Коэффициентом чувствительности называют отношение минимального тока короткого замыкания в конце защищаемого участка к току срабатывания защиты (автомата).

(13.3)
Согласно требованиям ПУЭ, коэффициент чувствительности в основной зоне защиты должен быть не менее 1,5, а в зоне резервирования – не менее 1,2.

Основная зона защиты для автомата – кабель до следующего (в сторону нагрузки) автомата, зона резервирования – кабель после следующего автомата.
Выполнение условия селективности:
Селективность защиты подразумевает разновременность работы автоматов разных ступеней.

КЗ в основной зоне защиты автомат должен отключать мгновенно. КЗ в зоне резервирования автомат должен чувствовать и отключать со временем, большим времени отключения автомата следующего присоединения, резервируя таким образом возможный отказ в срабатывании этого автомата.

Исходные данные по кабелям в сети постоянного тока:
Аккумуляторная батарея
На ПС Белый Раст установлены 2 аккумуляторные батареи (АБ). Каждая из этих двух батарей содержит по 106 элементов типа “Аккумулятор Vb 2306 VARTA” производства HAWKER, Германия. Напряжение каждого элемента составляет 2,23 В. Напряжение одной батареи – 236,38 В. Номинальная емкость 300 Ач.

Внутреннее сопротивление каждого элемента (с перемычкой, заряженного) составляет R_эл=0,41 мОм/эл. Сопротивление всей батареи, состоящей из 106 элементов, рассчитывается по формуле:

Ток короткого замыкания на выводах аккумуляторной батареи (с перемычкой, заряженной) составляет 5034 А.

Таблица 13.1 Кабели цепей питания щита постоянного тока

Наименование кабелей	Марка	Сечение, мм²	Длина, м	R, Ом
Аккумуляторная батарея №1 – ГЩУ. Панель ЩПТ №1 (один полюс)	СГнг-LS 195	95	100+11 =111	0,02
Аккумуляторная батарея №1 – ГЩУ. Панель ЩПТ №1 (второй полюс)	СГнг-LS 195	95	100+12 =112	0,02
Аккумуляторная батарея №2 – ГЩУ. Панель ЩПТ №2 (один полюс)	СГнг-LS 195	95	100+17 =117	0,021
Аккумуляторная батарея №2 – ГЩУ. Панель ЩПТ №2 (второй полюс)	СГнг-LS 195	95	100+18 =118	0,021

Таблица 13.2 Кабели цепей питания присоединений от ЩПТ

Наименование кабелей

Марка

Сечение, мм²

Длина, м

R, Ом

Присоединения на 1 секции ЩПТ (шинки ±I)

К п. №146 шк. пит. РЗА

КВВГ 5х10

0,012

± 1ШУ панель ЩПТ №1 – п.6Т

АСБГ 216

0,0884

± 2ШУ панель ЩПТ №1 – п.6Т

АСБГ 216

0,0884

SF 2-1 (промежуточный автомат)

Мед. шины

0,5

0,0005

Присоединения на 1 секции ЩПТ (шинки ±ЕС1, ±ЕР1)

Компрессорная

КВВГ 4х2,5

22,5

300

2,064

Контрольная лампа

КВВГ 4х2,5

2,5

0,5504

Питание 1 и 4 ввода ЩСН

КВВГ 4х2,5

2,5

0,6880

Парма №3

КВВГ 10х2,5

2,5

0,3440

Питание схемы ав. свещения

КВВГ 4х2,5

2,5

0,05504

Питание изм. приборов и преобраз.

КВВГ 4х2,5

2,5

0,04128

FOX 515 п. №129

КВВГ 2х4

0,0946

± ШС, ШМ панель ЩПТ №1 – п.6Т

АСБГ 24

0,3538

Присоединения на 2 секции ЩПТ (шинки ±II)

К п. №146 шк. пит.РЗА

КВВГ 5х10

0,01548

± 1ШУ панель ЩПТ №2 – п.6Т

АСБГ 216

0,1238

± 2ШУ панель ЩПТ №2 – п.6Т

АСБГ 216

0,1238

SF 2-1 (промежуточный автомат)

Мед. шины

0,5

0,0005

Присоединения на 2 секции ЩПТ (шинки ±ЕС1, ±ЕР1)

К FOX 515 п, №130

КВВГ 2х4

0,1032

Парма №3

КВВГ 2х2,5

2,5

0,688

Питание 2 и 3 ввода ЩСН

КВВГ 4х2,5

2,5

0,59168

Питание изм. приборов и преобраз.

КВВГ 4х2,5

2,5

0,04128

Проверка защит и опр. ВВ

КВВГ 4х2,5

2,5

0,4816

Телемеханика

КВВГ 2х2,5

2,5

0,1376

± ШС, ШМ панель ЩПТ №2 – п.10

АСБГ 24

0,4953

Присоединения к пан. №146 на 1 секции

7SA522(1) п.126 КВЛ-500 кВ Б.Раст-Бескудниково

КВВГ 4х1,5

1,5

0,22933

6MD664(Q1) п.126 КВЛ-500 Б.Раст-Бескудниково

КВВГ 4х1,5

1,5

0,22933

п.130 Конвертер терминала 7SA5522 (2)

КВВГ 4х1,5

1,5

0,298133

CP-24(1) п.128 УПАСК по ВОЛС (1к)

КВВГ 4×1,5

1,5

0,2752

7SD52(1,2) п.125 КВЛ-500 кВ Б.Раст-Бескудниково

КВВГ 4х1,5

1,5

0,2064

п.130 Конвертер терминала 7SA5522(1)

КВВГ 4х1,5

1,5

0,298133

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10