ШЖТЕРСТРО

мотглшш и с.щиальн1^;.х слюителыш работ ссср

ГЛАЕЙЛЕКТРОЛОНТАЖ ВСЕСОШНЫИ ГОСУДАРСТВЕННОЙ НАтМДОДОВАТВДШСИЙ И ПРОЕКТНОЙ ЖСТИОТ "ВНИИ11РОЕКТаЛЕ-(1РОШНТАа^н ЛЕНИНГРАДСКОЕ Г^ЕКТНО-ЭКСОЕРИк'оЖАЛЫЮЕ ОТМЕНИВ

РЕКОиЬНЦАЦИИ 00 ПРОЕНГОРОВАШЮ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИИ С ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ БШСОНГАКГНСЙ АППАРАТУРОЙ

СИСТЕМЫ ЭЛЕШочЯЛШНИЯ с ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ БВСКОНТАКТВОЯ КОМ^ТАЦИОНйО-ГСГУЛИРУССЖК АППАРАТУРОЙ

Современные крупные промышленные предприятия характер*-вуютоя непрерывным ростом плотностей электрнческах нагрузок, увеличением единичных модностей вдактроприбмнмков о резкопере-мвнвоа нагрузкой.

С другой стороны, современные техюиогмчеохие ороцеосы стали предъявить более иеоткве требования к качеству электроснабжения я, в частности, я длительностям кратковременных перерывов в глубоких посадок напряжения про дскалкеацик аварийных режимов. При этом во многих случаях дало весьма кратковременные перерывы (0,2 с я менее) или глубокие посадки напряжения приводят Я раостройству техвологических процессов я к большому экойомичеокому ущербу.

Сиотемы электроснабжения крупных лромиолевных предприятий, базирующиеся иа электромеханической коммутационной аппаратуре о ограниченной коммутационной способностью м большим временем срабатывания,стали наиболее узким звеном как ла пути дальнеI-авго увеличения единичной мощности установок и обеспечения качественного электроснабжения, так и на пути сскрадонжя кал-затрат на сооружение электроустановок. Вынужденное членение я реагирование систем электроснабжения на частя с ограниченной пропускной способностью вызывает резкое ухудшении параметров качества электроэнергии, увеличивает потери электроэнергия в сетях, нз позволяет решить проблему самозапуска электродвигателей основных техиологип, приводит к увеличению капитальных а эксплуатационных затрат из-за необходимости установки

сет~ (интервал 1У рис.Э).

5. Повторит ним вунтирсвки пс п.З столько раз, сколько ступеней селективности в системе электроснабжения.

Длительность вывеперечислен mix интервалов уточняется по результатам расчета переходных процеосэв в СЭС с ТОТ я устанавливается в виде уставок блока управления ТОТ (интервал У рис.Э).

Благодаря кратковременности работы ТОУ его тиристоры работает в облегченном рекямс, не требуют охлаждения и размещается в габаритах стандартных раопредустройств.

Устройство позволяет создавать беэреактерные сети с трансформаторами 16*63 KDA 110/6,10 кВ. При этом просто рева-втоя вспроси подключения электроприймников с ударной иап узкой, оамоэаиуск электродвигателей.

Одно! из рациональных областей является применение схемы - рис. 1а пня ре ко л струхни* сбьсктов. Перевод оетей на работу с повывеннои исщноотьп к.в. позволяет отказаться от дополпитель-ьых капзатрат в существуем! части объема, существенно ме-пяет технологию работ по реконстдокцая, позволяя провести реконструкция без остановки.

На рлс.Ч покована система электроснабжения, спроектированная в овяэн с раовкуением обогатительной фабрики я уроли-че.чием ее производительности. Проектом предусмотрена у стансам новых мельниц п мощных синхронных этектродвигатсле! (преактировал к - институт Явхаяыбр МЦИ). В связи с этим увелпчивагтп электрические кагрузки, возрастает токи подпитки я общий уровень токов к.з. Проектом предусматривалось: использование, взамен существующих, шеста трапсфортторов 110/6 НО MBA (рис.'О о расщепленными обмотками, монтаж лести новых тококро-

10

Рос. *

ьодов, установку в электрическом пролети девяти новых РП с каперами KI7-2-6, надстройку на одни этаж корпуса фай;яки для прокладки иошх токопрозодов, замену реакторов н электро-помощани.я длл их размещения, Такое толипческоо решение требовало сущеотвонноя перестройки фабрики и ее остановки на период реконструкции.

Использование схемы риоЛа позволило суцественно упростить задачу и реализовать схему рис.5. Рак видно из рис.5, лз схемы удалены реакторы, иоиольнугтсг сущоотвуоаае трансформаторы и токопроводы. Это позволило провести рекс«.;струкциг без остановки с сувественным снялеяием стрормоитахных работ и сроков.

Основные экономические подаватели свелись к гдедувшему:

1.    Снижение капзатрат на реконструкцию на 4,7 млн.руб.

2.    Осуществление реконструкции без остановки основной технологии. Проектом предусиатризольсь остановка фабрики ка срок до шести месяцев.

3.    Отказ от реконструкции строительной части влектэопи-кещения.

4.    Сокраление потерь электроэнергии за счет устранения реакторов.

5.    Снижение стоимости электромонтажных работ (4JO тыс.руб, и '»0 тыс.руб, по вариантам, соответственно).

7. Сокращение сроков реконструкции.

На ряо.16 показана схема, иллострируощая возможность подключения к тренсфор.*лтору дополнительной нагрузки, не иэче-яня его mobuiortr. Татя ситуацзя широко гмзет уес~о г промышленности, т.к. мощности понизительных трансформаторов выбира-

12

PucJ

JUT

f

(3>

втся по услоэиям пуста и самозапуска двягзтожыюь нагрузки. Пароход к бе факторным схемам позволяет рационально использовать трансформаторнув мощность, отказаться в ряде случаев от строительства дополнительных подстанция.

На рис. 6 показана схема од ноя из расширяема фабрик (новое строительство - проектировщик институт Чехап обр и ВНИПИ ТПЭП).

Проектом продусматрпьалось строительство дополнительной подстанцяи I JO xD и установка на п#г. дтух трансформаторов по 25 MBA.

Установка дополнительной подстанции оказалась необходимой по условиям обзепечения пусковых рензмов несмотря па то, что сумиарпап нагрузка - деЯствувгсая и вновь вводимая - загружает существувсуй ТПП не более чем па 7Q#. Организация беэ-реакторноГ. сети (рио.7) позволила отяаэагьол от отрзительст-ра двухтрансформаторноя подстанции ПО рЭ и подклочить вновь вводимуо нзгрузну к дейотвупщея подстанции. Экономия капзатрат составила более I млп.руб.

На рис.Хв показал вариант использования ТОУ, вклочаеиого на стороне виовего напряхенкя группы цеховых понизительных трансформаторов. При втоы обеспечивается ограничение токов к.з. в сети 0,4 кВ и реоастоя задача параллельно?, работы трансформаторов я сетях 0,4 кВ. Длительность работы ТОУ я данной схеме равна,примерно, периоду переменного тока.

Ла рис.1г показана система, обеспеччвагилл токоограпичз-Нве при повреждениях в сетях постоянного тока. Реализованная а КЧИ система вида рис.1г. обеспечивает глубокое токоограни-ченпе на тяговых подстанциях, где контурные токи короткого замкання в сетях 3,3 кВ составляет ICO кА и более.

14

т '

q> Q090:«з

------------------1

dei/crn6t/'Ou<c7# нагрузка

PUC.6

На рис. 1д приведена принципиальная схема бесконтактного распредуотройства напряжением 6,10 кВ.

Устройство скомпаноиано на базе тиристорных выключателе! ТВ...ТВП и общего для всего раопредуотроДстаа блока искусственной коммутации ИК, содериащего месть тиристорных групп, соединенных в мостовую схему о£С - контуром в диагонали.

Тиристоры блока ИК обеспечивают подключение ZC - контура при лобом виде повреждения со стороны потребителей, включенных через выключатели ТВ1...ТВп .

Тириоторные вйкяючатели являются многофункциональными аппаратам!!, совмещающими в себе функции коммутации, регулирования мощности, подводной к влектроприРмнику, мягкого пуска и Др.

В связи с этим устройство целесообразно применять для литания часто коммутируемых влектропрявмняков (электропривода дробилок и др,), для регулирования мощности печей сопротивления, дуговых электропечей энергии и др.

Коммутирующий L С контур бесконтактного КРУ, обеспечивавши заданную степень токоограпичения, устанавливается один ча группу электропрябмников. Его параметры определяются тре-jyeMofl степенью токоограничения,параметрами сети (jJJ*.)* яндуктнвноотью оети    контура разряда еккоств, временем

восстановления тиристора t& . Эти параметры а предельная С* определяются по номограмме.

На рис.8 показана номограмма для определения величины емкости контура коммутации Ск. На рис.9 показаны предельные Ьоны действия блока принудительной коммутации в сетях о мощностью 1004-1500 MBA в сетях 6,10 кВ.

<5*. юпнвр

Рис 3 Граничные Зоны действия а сннн/ри ислус*тбен^ои koMHUjmttmHJ

а б-стсппичосное КРУ-6,ЗгВд/ю Оолдуинкн! ,ътуц с астарпи-мм бременем восстановлен./о тиристора СООтвеп гсп^веннс ^ ?jDO*xC_t 6г - статическое КРЧв.Ь*В для кодельтч/Ямнии с паспортным _{ времен еле восгпнуг'овпспия пч/роспъ’уров саотбсп-ьгтпбенпо КЮи200я»ij И-х ~ аналоги чн/реЗа&лсимагпш дпя сыапюческог.о вРУ <0,5кВ

фильтров я компенсирующих устройств.

На базо разработаиыоя многофункциональной бесконтактное коммутационной аппаратуры, осваеваомов промыиленноотью, предложены я опробованы на ряде предприятия принципиально новые технические решения для сяотем электроснабжения вновь проектируемых я рекоистдеяруеыых промышленных предприятия. Пря этом появляется строгое возможности:

а)    решить проблему электромагнитной совместимости электроприЗмняков современных проипредлряя^ип н оетев, э том числе, влектрспр-иёмников о розкопереяеннои ударной нагрузкой;

б)    создать системы электроснабжения промпредприятяя с мошностью короткого эамыканяя в оетях 6. 10 кВ до 1500 ЧВА,. отказавшись от использования в сиотемах электроснабжения реакторов,ч обеспечить при этом ограничение ударных значения тока короткого замыкания в любой точке сетя до заданной величины, уменьшить за очет этого термические и динамические воздействия га элементы ости и обеспечить моральную работу коммутационная аппаратуры электромеханического неполнопия;

в)    повысить качество электроэнергии, сократить потери в сетях, улучшить условия протекания аварийных и послееверкйных режимов;

г)    уотронить наиболее т рудо ре лае му о проблему самэяапуска и устойчивости двигательной нагрузки;

д)    обеспечить быстродействующий перевод ночных синхронных электродвигателей без гашения поля в них на резервный источник;

о) создать систему электроснабжении с маломощной коммутационной аппаратурой (на основе контакторов);

ж) ооздать сложно замкнутые сети О,А,6+ТО кВ с параллельной работой трансформаторов, обеспечивающих эффективное использование трансформаторов и высокое качество электроэнергии;

2

В СССР высоковольтная бесконтактная аппаратура перемен-ного напряжения 6,10 кВ выпускается в настоящее врем'- рядом ведомственных предприятий, ведутся работы по ее серийному освоении в МЭТПе,

По воем вопрооам, связанным о разработкой проектов на основе перечисленных выше технических ревеняя, обращаться по адресуй 191119, Ленинград, ул.Днепропетровская, 31/33, ЛенПЭО ВНИИПроектэлектромонтаи, тел.164-01-77,

з) создать источил ха гарант а роаани ого шг»шиг.

Ним описаны наиболее аффективные аспекты применения многофункциональной бесконтактной комму та цмовнея аппаратуры.

I. Ка рис.1а показана беэреаигорная система ялектро-снабжения кроиыиленного предприятия с мощной двигательной нагрузкой.

В системе электроснабдения используется традиционные выключатели “В” о ограниченной коммутационной способностью. Для ограничения аварийных токов исиольэуетон обозе для системы токиогранпчиваоцее устройство (ТОУ) иуитового типа, содерващее два силовых тиристорных ключа TRI, ТК2 и токоог-раничквающие элементы 2тк .

Па рис.2 приведена расчетная схема и номограмма для выбора параметров токоограничивепиего сопротивления токоограничивающего элемента Z г* (в ряде случаев в качестве токо-ограничяваюыего элемента попользуется резисторы).

Выбор величины %тк для конкретной сета обеспечивает токоограничение в ней до уровня коммутационной способности выключателей.

Тиристоры ключей TKI, ТК2 нормально ааходятс* осд маяря-кчкием и работают только в аварийном родине, осуществляя отвод тока от.места поврекдения. Блок управления БУ токоогранв-чивающего устройства связан с датчиками режимных параметров, блок синхронизации БС обеспечивает синхронность включения ТОУ с моментом коммутации любого выключателя СЭС.

На рис.Э приведено временная диаграмма, иллюотрирусаая цикл работы ТОУ в сети произвольной кон^игуг*¹'***»

Для обеспечения сеозктивносш отмгчеяия потребителей »

такой сети устанавливается следующий алгоритм работы.

3

1.    При достижении парной ударной волной тока к.з. величины тока уставки ТОУ срабатывает и осуществляет отвод от >!сста повреждения апериодической слагавшей тока повреждения. При этой запер величины тока в СЭС осуществляется датчиком мгновенного знечения тока, установленным в точке включения ТСУ. Длительность первого цикла включения определяется параметрами сети п токоогрчнячяааюиего сопротивлвнип.

Указанная длительность ог^>здсляегоя расчетный путем и устанавливается в виде уставки блока управлении ТОУ. При реальных паре мэтрах тскоогроничишшпого резнсторч И сети, отвод апериодической составляющей осуществляется в течение 1-3 периодов переменного тока. Специальным подборок параметров указанную стельность в ряде случаен можно свести к одному периоду переменного напряжения (интервал I рмс.З).

2.    Отключают ТОУ на время, обеспечивающее гарантированное срабатывание устройств ролейноп зат.итн фидеров системы электроснабжения. Указанный интервал работы ТОУ необходим для согласования автоматики действия ТОУ с устройствами релейной эаэдты. С частности, при реконструкциях систем электроснабжения возникает задача согласования уставок релепкоз эа-

"TU при наличии быстродействующего 'ГОУ в сети. При действ’!» ТОУ в системе электроснабжения токи перероспределяотся и могут быть недостаточными для срабатывания зашиты иовреаденного фидера. Наличие данного интервала позволяет устранить указанный недостаток (интервал П рис.?).

3.    Пклочлют ТСУ на период коммутация аварийных токов выключателями, не имеющими ступени селективности (интервал О рис.3).

М. Отключают ТСУ после отключения поврежденного участка

Э