2020-09-26
277
Так как электрооборудование подстанции «Манежная» находится на открытом воздухе, то при его выборе требуется учитывать условия окружающей среды. В частности, при расчете трансформаторов требуется учитывать температурный режим и количество осадков, а для кабельных линий – температуру почвенного покрова, в котором они проложены.
Основные показатели состояния окружающей среды подстанции «Манежная» приведены в таблице 1.
Таблица 1 Основные показатели состояния окружающей среды
| Основной параметр | Его значение |
| Средняя годовая температура | +5ºС |
| Средняя температура января | – 10ºС |
| Средняя температура июля | +20ºС |
| Амплитуда температурных колебаний в течение года | 25-30ºС |
| Распределение осадков по временам года | равномерное |
| Среднегодовой уровень осадков | 500-600 мм |
| Средняя относительная влажность воздуха | 75-93% |
| Среднегодовое количество грозовых дней в год | 40-60 |
| Среднее давление ветра | 35 Н/м |
| Средняя толщина ледяного покрова | 3-5 мм |
| Промерзание почвы в местах отсутствия снежного покрова | 180-200 см |
| Уровень просыхания почвы | 85-100 |
3 Электрические нагрузки
Максимальная нагрузка по данным контрольного замера энергосистемы за последние 3 года - 4,16 МВА. Мощность, переводимая в аварийном и ремонтном режиме путем проведения оперативных мероприятий – 0,5 МВА. Снижение нагрузки центра питания при доведении величины потерь электроэнергии на ПС и отходящих фидерах до нормативного уровня – 0,01 МВА. Текущий резерв мощности (Sрез) – 38,35 МВА. Установленная мощность трансформаторов(суммарная) - 80 МВА
Электрические нагрузки подстанции
От ПС «Манежная» запитаны следующие потребители 10 кВ.
Первая секционная шина: Рошен – левая и КЛ-10кВ РП51 (яч.№3).
Вторая секционная шина: КЛ-10кВ РП51 (яч.№6) и Рошен – правая.
Третья секционная шина: РДУ – правая.
Четвертая секционная шина: РДУ – левая.
Перспективная нагрузка подстанции 4,25 МВА. По последним данным на 2019 год, нагрузка подстанции составила 3,3 МВА. Резерв мощности для технологического присоединения (Sперсп), 38,25 МВА с коэффициентами. Перспективный статус для технологического присоединения. Мощность доп. загрузки тр-ра по АТП и действующим договорам на ТП (S_(атп,дог)^эфф), 0,09 МВА
Расположение подстанции на генплане предприятия
Адрес подстанции: г. Липецк, 50 лет НЛМК, 20А. Координаты на мировой карте: широта - 52.5917451268018, долгота - 39.5811865921873.
Выбор трансформаторов
6.1 Силовые трансформаторы
На подстанции «Манежная» установлено два силовых трехфазных трансформатора ТРДН-40000/110 У1 с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН) ±9×1,78% ступеней с системой охлаждения вида «Д» (дутьевым). Предназначенных для преобразования 110 кВ в напряжение 10 кВ. Технические характеристики силовых трансформаторов приведены в таблице 2.
Таблица 2. Характеристика силовых трансформатора
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Номинальная мощность, кВ×А | 40000 |
| Пределы регулирования | ± 9 ´ 1,78 |
| Номинальное напряжение, кВ |
|
| ВН | 115 |
| НН1 | 11,0 |
| НН2 | 11,0 |
| Напряжение короткого замыкания, % |
|
| ВН-НН1 | 19,0 |
| ВН-НН2 | 19,0 |
| НН1-НН2 | 34,6 |
| Потери холостого хода, кВт | 23,62 |
| Потери короткого замыкания, % | 170 |
| Частота, Гц | 50 |
Срок службы силового трансформатора, работавшего с номинальной нагрузкой, с температурой масла, не превышающей +95°С и номинальным напряжением равен, примерно,20 годам. Однако, этот срок резко сокращается при перегрузке трансформатора, превышении допустимой температуры масла и номинального напряжения.
Для защиты от внутренних повреждений и сверхтоков трансформаторы оборудуются следующими защитами:
- газовая и дифференциальная - для защиты от внутренних повреждений;
- токовые - для защиты от сверхтоков, протекающих через трансформатор при повреждениях на низшем напряжении.
6.2 Трансформаторы тока (ТТ)
Трансформатор тока предназначен для преобразования тока до значения, удобного для измерения.
На ПС установлены следующие ТТ: TG 145N, ТЛО-10. На секции 10 кВ на всех ячейках установлены ТТ кроме ячеек №104, 107, 204, 207, 307 и 407. Технические данные ТТ представлены в таблице 3.
Таблица 3. Технические данные
| Типы ТТ | TG 145N | ТЛО-10 |
| Номинальное напряжение, кВ | 110 | 10 |
| Наибольшее рабочее напряжение, кВ | 126 | 12 |
| Номинальная частота, Гц | 50 | 50 |
| Номинальный первичный ток, А | 300 | 10-1500 |
| Номинальный вторичный ток, А | 5 | 5 |
6.3 Трансформаторы напряжения (ТН)
Для понижения высоких напряжений до стандартной величины с целью безопасного измерения напряжения, а также для отделения цепей измерения и релейной защиты от цепей высокого напряжения, на подстанции «Манежная» используют трансформаторы напряжения типа НАМИ-110, НАМИТ-10-2 и НОЛ.08-10. Два трансформатора типа НАМИ-110 установлены на I и II системе шин 110 кВ. На шинах 10 кВ установлено по одному трансформатору на каждой секции типа НАМИТ-10-2 и в ячейках №107, 207 установлен типа НОЛ.08-10, соответственно. Характеристики ТН указаны в таблице 4.
Таблица 4. Характеристики ТН
| Типы ТН | Номинальное напряжение, кВ | Номинальная мощность основной вторичной обмотки при симметричной нагрузке в классе точности | |||
| 0,2 | 0,5 | 1 | 3 | ||
| НАМИ-110 | 110 | 200 | 400 | 600 | 1200 |
| НАМИТ-10-2 | 10 | 200 | 300 | 600 | |
| НОЛ.08-10 | 10 | 50 | 75 | 150 | 300 |
6.4 Трансформаторы собственных нужд (ТСН)
Электроэнергию на собственные нужды подстанции «Манежная» получает от двух трансформаторов собственных нужд следующих типов: два трансформатора типа ТСЗ-250/10/0,4. Технические данные ТСН указаны в таблице 5.
Таблица 5. Технические данные ТСН
| Тип трансформатора | Номинальная мощность, кВА | Номинальное напряжение, кВ | ΔPхх, Вт | ΔPкз, Вт | uкз, % | Iхх, % | |
| ВН | НН | ||||||
| ТСЗ-250/10/04 | 250 | 10 | 0,4 | 0,77 | 4 | 5,3 | 2,2 |
Электроэнергия от этих трансформаторов идет на питание следующих установок собственных нужд подстанции:
а) обдув и охлаждение трансформаторов;
б) на освещение, обогрев и вентиляцию помещения подстанции, щита управления, аккумуляторной, компрессорной, насосной пожаротушения, здания вспомогательных устройств синхронных компенсаторов, проходной;
в) освещение территории;
г) зарядно-подзарядные устройства аккумуляторных батарей;
д) питание оперативных цепей и цепей управления;
е) электропитание аппаратуры связи и телемеханики;
д) небольшие по объему ремонтные работы, выполняемые в процессе эксплуатации.
