диплом / 4 часть / 4 раздел

4 Замена трансформаторов БКТП

Трансформаторы ТМГ изготавливаются в герметичном исполнении (их внутренний объем не имеет сообщения с окружающей средой). Трансформаторы полностью заполнены трансформаторным маслом. Расширитель и воздушная или газовая «подушка» у этих трансформаторов отсутствуют. Это значительно улучшает условия работы масла, исключает его увлажнение, окисление и шлакообразование. Трансформаторное масло перед заливкой в трансформатор дегазируется. Благодаря этому масло практически не меняет своих свойств в течение всего срока службы трансформаторов, поэтому производить отбор пробы масла не требуется.

Трансформаторы ТМГ практически не требуют расходов на предпусковые работы и на обслуживание в эксплуатации, не нуждаются в профилактических ремонтах и ревизиях в течение всего срока эксплуатации.

Технические характеристики выбранного трансформатора приведены в таблице 11.

Таблица 11 – Технические характеристики трансформатора

В существующей трансформаторной подстанции блочного типа компании «ЭЗОИС» г.Москва производим замену трансформаторов ТМГ 2х250 кВА на трансформаторы ТМГ 2х400 кВА из-за увеличения потребляемой мощности производственной базы РЭС, т.к. габаритные размеры БКТП соответствуют габаритным размерам трансформаторов.

Здание трансформаторной подстанции, представленное на рисунке 6, состоит из двух одинаковых модулей, состоящих из объемных железобетонных конструкций. В качестве фундамента использована монолитная железобетонная плита. На нее установлена подземная и надземная части модулей.

Рисунок 6 – Общий вид КТП

В комплект подстанции входят (рисунок 7):

- два трансформатора типа ТМГ – 400 кВА;

- распределительное устройство 0,4 кВ типа TUR с автоматами фирмы АВВ;

- распределительное устройство 6 кВ типа RM – 6;

- комплект высоковольтных и низковольтных перемычек;

- комплект материалов для устройства внешнего контура заземления.

Спецификация оборудования БКТП представлена в таблице 12.

Рисунок 7 – Компоновка оборудование БКТП

Таблица 12 – Спецификация оборудования БКТП

Поз.	Наименование	Обозначение	Кол-во
1	Силовой трансформатор	ТМГ – 400 кВА	2
2	Комплектное распределительное устройство 6кВ	RM6 (I I D I)	2
3	Комплектное распределительное устройство 0,4кВ	КРУ-0,4кВ на базе автоматов АВВ	2
4	Вводной выключатель нагрузки	I.SE.RE 1200A	2
5	Секционный выключатель нагрузки	I.SE.RE 1200A	2
6	Автоматический выключатель 100А	ВА57-31	2
7	Шкаф учета ЭЭ	ШУ - 1	2
8	Ящик собственных нужд	ЯСН	2
9	Полка инвентарная	ЭСИ – 03.00.0	2

4.1 Расчёт токов короткого замыкания

Схема замещения для расчета трехфазного короткого замыкания представлена на рисунке 8, в виде цепочки последовательно включенных сопротивлений, расположенных между точкой короткого замыкания и шинами высшего напряжения трансформатора, на которых приложено среднее номинальное напряжение U_ср.н, приведенное ко вторичной обмотке трансформатора.

Zт Zт.т. Zпр Zав Zш Zк

К1

Рисунок 8 – Схема замещения электрической сети

В данной схеме обозначены:

- Zт – полное сопротивление понижающего трансформатора;

- Zт.т. – полное сопротивление первичной обмотки трансформатора тока;

- Zпр – полное сопротивление провода;

- Zав – полное сопротивление токовой катушки автомата;

- Zш – полное сопротивление участка шинопровода;

- Zк – суммарное сопротивление различных контактных соединений.

а) сопротивление трансформатора

Значения r_T и х_Т , принимаются по таблицам или определяются по формулам:

б) сопротивление трансформатора тока принимаем по таблице равными:

_{в) сопротивление автоматического выключателя принимаем по таблице:}

_{при более 1000А – не учитывается;}

_{г) сопротивление шин принимаем по таблице:}

_{(берем расстояние между фаз 100 мм).}

_{Для участка шин, по которому протекает ток к.з. (1 м):}

_{д) сопротивление провода:}

_{Для провода длиной 2 м:}

_{е) сопротивление контактных соединений.}

_{В соответствии с ПУЭ суммарное сопротивление контактов при к.з. около распределительного щита подстанции следует принять:}

_{Ток трехфазного к.з. будет равен:}

где

Для проверки коммутационной способности автоматов требуется знать наибольшее действующее значение полного тока к.з. I_Y:

k_У = 1,2 (для трансформаторов S = 100 – 400 кВА).

Для проверки электродинамической стойкости требуется расчет ударного тока к.з.:

_{Для данного автомата 1200А номинальная предельная наибольшая отключающая способность IСИ = 35 кА. Несмотря на отсутствие данных изготовителя по электродинамической стойкости автоматов данного типа, можно сделать вывод о правильности выбора автомата по следующему соотношению:}

_.

_{Таким образом, обеспеченна коммутационная способность автоматов данного типа (и электродинамическая стойкость) в расчетной линии.}

4.2 Заземление трансформаторной подстанции

Защита здания подстанции от прямых ударов молнии в соответствии с гл.4.2.134 ПУЭ (седьмое издание 2003г) выполняется заземлением металлической арматуры железобетонных каркасов подземной и надземной частей модулей (рисунок 9).

Заземляющие устройства представляют собой электротехнические устройства, предназначенные для надежных и обладающими небольшими сопротивлением заземлений различного электрического оборудования, токопроводов, молниеотводов с целью обеспечения принятых режимов работы электроустановок, защиты их персонала от поражения электрическим током. Соответственно различают рабочее, защитное и грозозащитное заземление. Обычно для выполнения всех трех типов заземления, электроустановки используют одно заземляющее устройство. Заземляющее устройство БКТП состоит из вертикальных электродов, соединенных между собой горизонтальными электродами, и системы проводников, соединяющих корпуса электрооборудования с электродами, данные представлены в таблице 13. Вертикальные и горизонтальные электроды непосредственно соприкасаются с землей.

Рисунок 9 – План заземления БКТП

Таблица 13 – Защитное заземление

Поз.	Обозначение	Наименование	Кол-во	Примечания
1	Сталь полосовая 50 х 5 мм	Полоса заземления	35 м
2	Сталь угловая 50 х 50 х 5 мм	Электрод заземления	8 шт.	L= 3 м

1. Устройство заземления выполнить в соответствии со СНиП 3.05.06-96.

2. В соответствии с ПУЭ п.1.7.109 для заземления электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители.

3. Все соединения заземляющего контура выполнить электросваркой внахлест.

4. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом.

Ввиду отсутствия замеров удельного сопротивления грунта и невозможности вследствие этого выполнения точного расчета сопротивления устройства заземления рекомендуется, следующий порядок выполнения работ:

1. выполнить устройство заземления из электродов поз.2;

2. произвести замер сопротивления растеканию тока.