Реконструкция системы электроснабжения села. Реконструкция системы электроснабжения села Кубанка Калманского района
 Скачать 6.71 Mb.
|
|
4.4 Выбор типа и конструкции трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ В качестве потребительских ТП в сети электроснабжения с. Червово устанавливаем комплектные трансформаторные подстанции КТП 10/0,4 кВ наружной установки с трансформатором марки ТМ. Результаты подсчета нагрузок и выбора мощности трансформаторов приведены выше. На трансформаторах установлены устройства переключения ответвлений без возбуждения (ПБВ). Схема соединения звезда-зигзаг с выведенной нейтралью обмотки 0,4 кВ. КТП монтируется на железобетонных стойках, устанавливаемых в пробуренных котлованах. В качестве стоек приняты типовые приставки ПТО-2,2-4,25. На концевой опоре у подстанции устанавливается комплект разеденителя типа РЛНД-1-10 с приводом типа ПРНЗ-10. 4.5 Электрическое соединение КТП Принципиальная электрическая схема КТП напряжением 10/0,38 кВ мощностью 25... 160 кВ А (рис.5.1) РУ напряжением 10 кВ состоит из разъединителя QS с заземляющими ножами, расположенного на ближайшей опоре линии напряжением 10 кВ, вентильных разрядников FV1...FV3 для защиты оборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжений на стороне напряжением 10 кВ и предохранителей F1...F3, находящихся в водном устройстве высшего напряжения и обеспечивающих защиту трансформатора от многофазных к.з. Предохранители соединены соответственно с проходными изоляторами и силовым трансформатором. Остальная аппаратура размещена в нижнем отсеке (шкафу), т. е. РУ напряжением 0,38 кВ. На вводе РУ установлены рубильник S, вентильные разрядники FV4...FV6 для защиты от перенапряжений на стороне напряжением 0,38кВ, трансформаторы тока ТА1...ТА3, питающие счетчик активной энергии PI, и трансформаторы ТА4, ТА5, к которым подключено тепловое реле КК для защиты силового трансформатора от перегрузки. Включение, отключение и защита отходящих линий напряжением 0,38 кВ от к.з. и перегрузки осуществляются автоматическими выключателями QF1...QF3 с комбинированными расцепителями. Для защиты линий от однофазных к.з. в нулевых проводах ВЛ№ 1...3 установлены токовые реле КА1...КАЗ, которые при срабатывании замыкают цепь обмотки независимого расцепителя. Реле настраиваются на срабатывание при однофазных к.з. в наиболее удаленных точках сети. Линия уличного освещения от к.з. защищена предохранителями F4...F6. При перегрузке силового трансформатора размыкающие контакты теплового реле КК, шунтирующие в нормальном режиме обмотку промежуточного реле KL, размыкаются, подавая на нее через резисторы R4 и R5 напряжение. В результате срабатывания реле KL отключаются линии № 1иЗ и выводится из работы резистор R4, увеличивая сопротивление в цепи обмотки реле KL. Это необходимо для ограничения до номинального значения (220 В) напряжения, подаваемого на обмотку реле KL после притягивания якоря, что связано с увеличением сопротивления обмотки реле. Защита от перегрузки срабатывает не более чем через 1,3 ч при токе, составляющем 1,45 номинального тока силового трансформатора. Линии № 2 и уличного освещения защитой от перегрузки не отключаются. Для автоматического включения и отключения линии уличного освещения служит фотореле KS, а при ручном управлении этой линией используют переключатель SA2. Фотореле и переключатель SA2 воздействуют на обмотку магнитного пускателя КМ. Для поддержания нормальной температуры вблизи счетчика активной энергии РI в зимних условиях служат резисторы R1...R3, включаемые переключателем SA1. Для контроля наличия напряжения и освещения РУ напряжением 0,38 кВ предназначена лампа EL, включаемая переключателем SA3. Напряжение измеряют переносным вольтметром, который включают в штепсельную розетку X, расположенную в РУ напряжением 0,38 кВ. Переключатель SA3 служит для измерения напряжения всех фаз. Для предотвращения отключения рубильника под нагрузкой предусмотрена блокировка, которая работает следующим образом. При открывании панели закрытия РУ напряжением 0,38 кВ замыкающие контакты выключателя блокировки SQ, шунтирующие обмотку промежуточного реле KL, размыкаются и реле KL срабатывает, отключая автоматические включатели линий № 7 и 3. Одновременно снимается напряжение с обмотки магнитного пускателя КМ и отключается линия уличного освещения. Размыкающие контакты выключателя блокировки SQ размыкаются и отключают автоматический выключатель линии №2 (положение контактов выключателя SQ на рис. 5.1 показано при открытой панели, закрывающей РУ напряжением 0,38 кВ). Предусмотрены также механические блокировки, не допускающие открывания двери вводного устройства высшего напряжения при отключенных заземляющих ножах разъединителя, а также отключения заземляющих ножей разъединителя при открытой двери вводного устройства напряжением 10 кВ.  Рис. 5.1 Схема электрических соединений КТП напряжением 10/0,38 кВ, мощностью 25... 160 кВ 4.6 Основные сведения о СИП и преимущество ВЛИ По результатам эксплуатации ВЛ 0,4 кВ с неизолированными проводами было установлено, что ежегодно в сельской местности отключение ВЛ происходят по следующим причинам: схлестывания неизолированных проводов - 50%, окисление контактов - 15 %, обрывы проводов при мокром снеге и в результате образования гололеда - 10 %, отгорание контактов на вводах в ТП 6-10/0,4 кВ - 10 % и механические повреждения проводов ВЛ крупногабаритным транспортом, комбайнами и др. - 5%. Чтобы снизить процент отключения, в мировой практике в распределительных сетях ВЛ 0,4 кВ широко применяются самонесущие изолированные провода (СИП), обеспечивающие высокую надежность и безопасность указанных сетей. Особенно актуально их применение в сетях предназначенных для электроснабжения населенных пунктов, а так же животноводческих и птицеводческих комплексов, зернотоков и других объектов, находящихся в сельской местности. Конструкция изолированных самонесущих проводов представляет собой пучок из трех изолированных жил, скрученных вокруг несущего троса таким образом, чтобы механическая нагрузка смонтированного провода воспринималась только несущим тросом. Жилы выполнены из одной или нескольких скрученных алюминиевых проволок круглого сечения. В качестве изоляции применяется сшитый полиэтилен черного цвета, который обладает высокой нагревостойкостью. Несущий трос круглого сечения скрученный из семи проволок, изготовленных из алюминиевого сплава, и используется как нулевой провод. Для монтажа изолированных проводов разработаны различные виды зажимов простой конструкции. Освоено производство ответвительных зажимов для введения вводов в дома сельских жителей. Монтаж этих зажимов возможен без удаления изоляции с магистрального и ответвительного проводов. По сравнению с традиционными воздушными линиями с неизолированными проводами, ВЛИ 0,4 кВ с проводами «АМКА» применяемые в данном проекте имеют ряд следующих преимуществ. 1. Повышение эксплуатационной надежности работы воздушных линий в 5-6 раз по следующим причинам: - значительное снижение и даже почти полное исключение основных видов механических воздействий, характерных для ВЛ с неизолированными проводами, (набросы, схлестывания, вибрация и обрывы провод и др.) и отсутствие коротких замыканий между проводами фаз и замыкания на землю, в том числе на нулевой провод; - уменьшение образования гололедных отложений на проводах в зонах интенсивного гололеда: меньше вес на провода, снижение интенсивности налипания снега и льда на провода, снижение вибраций проводов; - возможность работы ВЛ в случаях повреждения опор и падения с них проводов и др. 2. повышение уровня электро-и пожаробезопасности при эксплуатации изолированных проводов: - благодаря уменьшению числа однофазных замыканий на землю, обрывов проводов и отсутствию непосредственного контакта с токоведущими частями линий электропередачи; - уменьшение безопасных расстояний до зданий и других инженерных сооружений; - исключением опасности возникновения пожаров в случае падения проводов на землю; - безопасность при выполнении работ в близи ВЛ и непосредственно при ее обслуживании, а так же при касании фазных проводов, находящихся по напряжением. 3. снижение материальных и трудовых затрат на ремонтно-техническом и оперативном обслуживании в сети ВЛИ 0,4 кВ: - возможность сооружения ВЛИ без вырубки просек, прохождения линий в стесненных условиях, а также уменьшения ширины просек до минимума в зеленых и лесных зонах, уменьшение охраной зоны по отношению к другим ВЛ и жилым домам; - сокращение эксплуатационных расходов за счет исключения систематической расчистки трасс, замены поврежденных изоляторов; - сокращение объемов аварийно - восстановительных работ; - возможность применения опор действующих проектов, а на новых ВЛИ - опор меньшей высоты; - возможность монтажа изолированных проводов по фасадам жилых домов и другим инженерным сооружениям, а так же возможность подвески на одной опоре ВЛ проводов среднего и низшего напряжения; - отсутствие опор, загромождающих тротуары, при прокладке проводов по фасадам зданий и др.; - расширение диапазона работ, выполняемых под напряжением, при плановых и особенно при аварийных работах; - простота конструктивного исполнения многоцепных линий 0,4 кВ и возможность совместной подвески проводов ВЛ 10 кВ; - снижение реактивного сопротивления линии примерно в 3 раза по сравнению с неизолированными проводами (0,1 Ом / км по сравнению с 0,35 Ом / км для неизолированных проводов), поскольку расстояния между фазами у сплетенных в жгут проводов сведены до минимума, улучшается режим по напряжению, увеличивается пропускная способность линий и снижается потери электроэнергии; возможность применения повышенных сечений проводов (до 120 мм2 и даже до 150 мм2). 4.7 Конструктивное исполнение ВЛИ 0,4 кВ Сооружение ВЛИ -0,4 кВ, реконструируемой части сети электроснабжения с.Червово, целесообразно вести по отдельным подстанциям 10/0,4 кВ и отдельным фидерам. В целях сокращения времени отключения потребителей строительство ВЛИ целесообразно проводить в летний сезон и в минимальные сроки. Монтаж ВЛИ начинается с установки опор. Опоры устанавливаются согласно проекту на ВЛИ и могут реализовываться на основе стоек: - железобетонных (типа СВ95 и СВ85), - деревянных (типа С1 и С2), - или металлических. При проектировании и установке опор для ВЛИ следует учитывать климатические особенности эксплуатации в отечественных распределительных сетях: в зимний период провода линии могут потяжелеть в несколько раз за счет поочередных воздействий на них оттепели, мокрого снега и заморозков. В этих условиях более предпочтительны пропитанные деревянные опоры, устанавливаемые непосредственно в грунт.  Рисунок 7.1– Пролеты и опоры Опора: - Промежуточная (Рис. 7.1. поз.5), - Анкерная (Рис.7.1. поз.7), - Концевая (Рис.7.1. поз.1) - Ответвительная (Рис.7.1. поз.4), - Угловая (промежуточная или анкерная) (Рис.7.1. поз.6). Длина пролета: - Между соседними опорами магистрали (Рис. 7.1. поз.3) , - Ответвления для ввода (Рис.7.1. поз.2). Монтаж крепежных устройств включает в себя закрепление на опорах, на фасадах зданий и сооружений металлических кронштейнов или крюков, используемых для фиксации изолированных зажимов, которые удерживают СИП. Типы кронштейнов для каждого места закрепления комплектуются в строгом соответствии с проектом на ВЛИ и с учетом технических характеристик устанавливаемых кронштейнов. Закрепление кронштейнов на опорах осуществляется с помощью стальной ленты из нержавеющей стали либо с помощью болтов, на фасадах зданий - с помощью болтов либо шурупов. Ниже на рисунке 7.2. показаны два случая, когда скрепа относительно основания кронштейна (арматуры) СИП размещается в боковом секторе "А" или "С", а ее "усики" сориентированы в сторону, противоположную от кронштейна. В этих случаях прочность узла крепления близка к максимальной.  Рисунок 7.2– Размещение скрепы Прочность узла крепления уменьшается при переходе скрепы в сектор "В" и будет дальше уменьшаться, если в секторах "А" и "С" скрепу сориентировать "усиками" в сторону кронштейна. Предельных значений прочности (минимальной или максимальной) можно достичь на границе секторов "А" - "D" и "С" - "D". Указанные факторы следует учитывать при проектировании и монтаже ВЛИ для определенных условий эксплуатации: - нет необходимости выполнять узлы крепления ВЛИ особо прочными, если линия расположится в местах с повышенной опасностью ее разрушения (случайный наезд автомобиля на опору, частое падение деревьев на провода), - видимо узлы крепления ВЛИ должны быть более прочными на открытой местности, где часты ветровые нагрузки, обледенение в зимний период, - в зонах низкого риска можно реализовывать узлы крепления ВЛИ средней прочности, что позволит экономить на расходе ленты монтажной. Анкерный кронштейн (Рис. 7.3. поз. 3) крепится к опоре в заданном месте с помощью монтажной ленты из нержавеющей стали, концы которой при монтаже фиксируются скрепой (Рис. 7.3. поз. 2), с использованием инструмента – лентонатяжителя. При монтаже до окончательной затяжки ленты продольная ось анкерного кронштейна должна: - совпадать с плоскостью подвески линии до соседней опоры для концевой и анкерной опоры, а также для угловой опоры с двумя кронштейнами, - образовывать с плоскостью подвески линии угол не более 50є для одинарного анкерного крепления и опоры с прямоугольным сечением, - образовывать с плоскостями подвески линий углы в пределах от 40є до 140є для двойного анкерного крепления.  Концевая опора  2. Угловая опора  3. Анкерная опора  4. Промежуточная опора Рисунок 7.3– Крепление кронштейна к опоре Анкерные зажимы совместно с анкерными кронштейнами предназначены для анкерного (конечного) закрепления линии с СИП с изолированной несущей нейтралью. Крепление СИП к стене или к фасаду здания для организации ввода в трансформаторную подстанцию, для подключения потребителя или для перехода от ВЛ к линии, закрепленной на фасаде здания, может быть реализовано с помощью анкерного зажима и одного из кронштейнов. Для спусков линий, отклоненных от вертикали на угол, превышающий 50є, рекомендуется использовать анкерный кронштейн, а для углов меньше 50є - настенный кронштейн. 4.7.1 Размотка СИП Размотка жгута самонесущего провода (Рис. 7.4. поз.2) осуществляется непосредственно с барабана (Рис. 7.4. поз.1), закрепленного на раскаточной тележке, с помощью механической лебедки (Рис.7.4 поз.6), установленной с противоположного от барабана конца линии, с использованием раскаточных роликов (Рис. 7.4. поз.3), закрепленных на опорах монтируемого участка. Для свободного прохождения жгута СИП через ролики применяются: - вспомогательный трос (Рис.6.4. поз.5), который при размотке СИП наматывается на вал механической лебедки (Рис.6.4. поз.6), - комплект "вертлюг-монтажные чулки" для протяжки СИП (Рис.6.4. поз.4) через ролики, обеспечивает удержание конца жгута СИП в сжатом состоянии и не позволяет жгуту перекручиваться при его протяжке. Размотка СИП выполняется в следующей последовательности: - с одного конца монтируемого участка устанавливается барабан с СИП на раскаточной тележке; - с другого конца участка устанавливается механическая лебедка со вспомогательным тросом; - закрепляются на опорах раскаточные ролики, начиная с опоры со стороны лебедки, одновременно в них заправляется вспомогательный трос, разматываемый с барабана лебедки; - после подтягивания троса к барабану с СИП на конце троса закрепляется монтажный чулок для троса из комплекта "вертлюг-монтажные чулки", - на конце жгута СИП закрепляется монтажный чулок для защиты СИП из комплекта "вертлюг-монтажные чулки"; - с помощью механической лебедки жгут СИП протягивается через все роли- ки и размотка прекращается, когда жгут пройдет последний ролик и немного опустится в сторону лебедки. Рекомендации и предостережения: 1. Применение раскаточных роликов обязательно, поскольку, имея рабочие поверхности, покрытые пластиком, они предотвращают повреждение изоляции раскатываемых проводов. Недопустима размотка СИП на земной поверхности, поскольку это может привести к повреждению и загрязнению изоляции проводов. В случае последнего при монтаже прокалывающих зажимов электрическое сопротивление контакта между зубьями зажима и проводниками СИП будет больше расчетного, а это приведет к дополнительным электрическим потерям и к преждевременному выходу из строя ВЛИ. 2. Обязательное применение вертлюга при размотке СИП предотвращает самопроизвольное раскручивание проводов в жгуте. Если для размотки не применять вертлюг, то в отдельных местах между проводниками могут появиться заметные просветы , в которых при не расчетных механических воздействиях на ВЛИ (сильный ветер, падение дерева и т.д.) возникает опасность обрыва отдельного провода. 3. Обязательно применять монтажный чулок для жгута СИП , поскольку это ускоряет процесс раскатки и предохраняет изоляцию СИП от механических повреждений за счет равномерного распределения механической нагрузки вдоль жгута СИП при его размотке. |