Системы электропитания оборудования ПС (собственные нужды, оперативный постоянный ток, источники бесперебойного питания).

Проект в dwg

Для электроснабжения собственных нужд  (с.н.) подстанции устанавливаются два трансформатора 10 / 0,4 кВ мощностью по 630 кВА каждый.

Трансформаторы с.н. 10 / 0,4 кВ принимаются сухого исполнения с соединением обмоток  Δ / Y – 11.

Трансформатор «ТСН1» подключается к I секции РУ-10 кВ, а «ТСН2» ко II секции 10 кВ, т.е. к вводам разных трансформаторов.

Мощность трансформатора выбрана в соответствии с нагрузками в разных режимах с учетом коэффициентов спроса.

Выбор мощности трансформаторов с.н. приведен на черт. Т6-ТК  л.8.

Общая расчетная нагрузка с.н. подстанции составляет ~ 462 кВт ( 576,3 кВА). 

Щиты собственных нужд ЩСН №1 и ЩСН№2 соответственно подключаются к «ТСН1» и «ТСН2». 

Для трансформаторов с.н. 10 / 0,4 кВ на стороне НН  выполняется автоматическое включение резерва (АВР) на секционном выключателе по схеме неявного резервирования.

Щиты собственных нужд состоят из панели ввода и панелей присоединений на которых устанавливается соответствующая аппаратура и устройства (автоматические выключатели, аппаратура цепей вторичной коммутации, трансформаторы тока и др.), состав и параметры которых будут учтены на стадии разработки рабочей документации. Щиты с.н. и трансформаторы устанавливаются на 1 этаже ПС.

Технические требования к щиту собственных нужд.

Необходимо предусмотреть следующие устройства и аппаратуру:

• учет электроэнергии на каждом вводе 0,4 кВ;

• измерение токов и напряжений на секциях;

• защита от импульсных перенапряжений разрядниками классов «В» и «С»;

• управление и контроль вводными и секционным выключателями (АВР) в качестве которых используются выдвижные селективные автоматические выключатели с микропроцессорными расцепителями;

• контроль положения и аварийного отключения автоматических выключателей присоединений;

• возможность передачи через УСПД информации об измерении токов, напряжения, мощности и энергии, сигналов о состоянии и об аварийном срабатывании выключателей отходящих фидеров 

Потребители сети собственных нужд 0,4 кВ и их характеристики приведены на схемах ЩСН1 и ЩСН2 см. черт. Э л.2.

Защиты сетей собственных нужд будут выполняться автоматическими выключателями ЩСН, параметры которых будут уточняться на стадии разработки рабочей документации (РД).

Соответственно построение карт селективности защитных аппаратов также выполняется на стадии РД.

В составе информационно-вычислительных систем предусмотрены устройства бесперебойного питания (УБП) мощностью 10 кВА, для организации распредустройств гарантированного питания, которые имеют двойное питание от разных секций щита собственных нужд.

Предусмотрены следующие УБП (всего 4 комплекта)

1. - мощностью 10 кВА с аккумуляторными батареями (АБ) на 180 мин. для питания устройств пожаротушения и др.

2. - мощностью 20 кВА с аккумуляторными батареями (АБ) на 360 мин. для питания, оптической связи, АТС, АРМ оператора, АРМ РЗА, АРМ АСУ и др.

3. - мощностью 10 кВА с АБ на 30 мин. для питания компьютерной сети;

4. - мощностью 10 кВА с АБ на 360 мин. для питания оборудования ВЧ связи.

В сети собственных нужд переменного тока предусмотрена система заземления TN-S с разделением N и PE проводников на главных шинах щита собственных нужд. В помещении щита устанавливается главная заземляющая шина. Для уменьшения влияния электромагнитных полей предусмотрено создание сети функционального заземления, связанного с главной заземляющей шиной. Функциональное заземление служит для заземления экранов контрольных кабелей с обеих сторон и прокладывается отдельным медным кабелем сечением не менее 16 мм² до точки ввода фидеров.

2. СИСТЕМА ПОСТОЯННОГО ОПЕРАТИВНОГО ТОКА

На подстанции предусматривается система оперативного постоянного тока (ОПТ) напряжением 220 В. Система ОПТ выполняется по централизированному варианту, т.е. две аккумуляторные батареи (АБ) для питания потребителей постоянного тока.

На подстанции устанавливаются две АБ закрытого исполнения, каждая из которых при работе в автономном режиме, т.е. потери собственных нужд ПС обеспечивает максимальные расчетные толчковые токи после 2-х часового разряда током нагрузки с учетом суммарной нагрузки двух АБ.

Согласно выполненному расчету (см. чертеж Т6-ТК л.9. ) устанавливаются две АБ емкостью 300 A•h, состоящие из 108 малообслуживаемых свинцово-кислотных аккумуляторов напряжением 2 В, либо из 18 свинцово-кислотных блок-батарей по 12 В каждый. Выбор батарей выполняется по результатам конкурса на строительство ПС.

С каждой аккумуляторной батареей устанавливаются по два зарядно-подзарядных выпрямительных агрегата и по одному щиту постоянного тока (ЩПТ). Зарядно-подзарядные агрегаты на АБ работают параллельно на общую нагрузку и обеспечивают постоянный подзаряд аккумуляторной батареи, при этом отключение одного из них не ведет к потере подзаряда АБ.

Щиты постоянного тока №1 и №2 соединены между собой двумя разъединителями для перевода нагрузки с одного АБ на другую.

На каждом ЩПТ выполняются:

- ввод электроэнергии с необходимым уровнем напряжения, независимо от состояния основной сети, от аккумуляторной батареи, с постоянной подзарядкой от выпрямительных устройств ВАЗП;

- распределение электроэнергии между потребителями; 

- бесперебойное питание цепей аварийного освещения;

- организация шинок для питания потребителей, шинок управления и сигнализации;

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

- управление независимыми расцепителями;

- дублирование системы питания и распределения электроэнергии с секционированием шин; 

- непрерывный автоматический контроль напряжения на шинах ЩПТ с формированием сигнала об отклонении напряжения от номинального значения;

- непрерывный автоматический контроль сопротивления изоляции сети постоянного тока с формированием сигнала о снижении сопротивления изоляции ниже допустимого уровня;

- автоматический поиск и сигнализация замыканий на землю каждого присоединения;

- локальная и центральная сигнализации;

- измерение основных параметров аккумуляторной батареи аналоговыми измерительными приборами:

а) тока – заряда – разряда аккумуляторной батареи;

б) тока подзаряда аккумуляторной батареи;

в) напряжения.

Системы щитов постоянного тока выполняются согласно НТП СО 153-34.20.122-2006.

Аккумуляторные батареи размещаются в отдельных помещениях на II этаже и устанавливаются на металлических стеллажах. Для каждой аккумуляторной батареи сооружается тамбур и кислотная, согласно РД-34.03.350.98 и ПУЭ, 7-е изд.,помещения аккумуляторных батарей принимаются категории «Д».

АБ комплектуются рекомбинационными пробками, препятствующими выделению водорода при заряде в помещении и обеспечивающими конденсацию воды в батарею. Для каждого помещения АБ и кислотной предусмотрены две вытяжные системы, одна рабочая, другая – резервная с АВР между ними. 

Также предусмотрена блокировка, не допускающая проведения заряда АБ при отключенной  вытяжной вентиляции.

Кроме того, на ЩПТ имеются реле контроля повышения напряжения, срабатывающее на отключение зарядных агрегатов при напряжении более 2,2 В на элемент аккумуляторной батареи.

Щиты постоянного тока и зарядно-подзарядные агрегаты также размещаются на  II этаже.

Расчет емкости аккумуляторных батарей см. черт. ТК л.9 , схемы щитов постоянного тока – черт.Т6-ТК л.3,4,5 , размещение оборудования ОПТ- чет. № Т5-ЭП л.3 том 5 .

Потребители сети постоянного тока и их характеристики приведены на схемах ЩПТ1 и ЩПТ2 см. черт. № П0224-112-23-Т6-ТК л. 4,5.

Защиты сетей собственного тока будут выполняться автоматическими выключателями ЩПТ, параметры которых будут уточняться на стадии разработки рабочей документации (РД).

Соответственно построение карт селективности защитных аппаратов также выполняется на стадии РД.

Технические требования на оборудование системы ОПТ представлены в томе 2 конкурсной документации на строительство ПС.

На стадии разработки рабочей документации параметры системы ОПТ будут уточняться.

Кабели цепей оперативного тока постоянного тока принимаются с медными жилами, с изоляцией нераспространяющей горение (с индексом нг-LS), кабели будут прокладываться на соответствующих требованиям ЭМС расстояниях от кабелей других назначений.

3. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ ОПТ

- Система ОПТ должна обеспечивать питание терминалов релейной защиты, противоаварийной автоматики, АСУТП и цепей управления коммутационными аппаратами, автоматики и сигнализации в нормальных режимах и в течение двух часов при потере питания переменным током.

-   Система ОПТ должна обладать способностью локализовать внутренние повреждения.

-  АБ имеет 2 канала питания (от 2-х ЗПА), при этом каждый ЗПА обеспечивает всю нагрузку, подключенную к данной АБ. ЗПА должны удовлетворять всем техническим требованиям, выставляемым производителями АБ, необходимым для максимального срока службы АБ.

-   Система ОПТ должна иметь трехуровневую защиту:

- нижний уровень - защита цепей ОПТ непосредственных потребителей автоматическими выключателями без выдержки времени;

- средний уровень - защита цепей, питающих шинки непосредственных потребителей предохранителями;

- верхний уровень - защита главных шинок на ЩПТ предохранителями. 

-   Защитные устройства всех уровней должны быть селективными, чувствительными к коротким замыканиям и резервировать защиты более низкого уровня.

- Защита нижнего уровня должна осуществляться автоматическими выключателями,работающими без выдержки времени.

-    Конструкция защитных устройств верхних уровней должна позволять их безопасное обслуживание и выполнять их замену под напряжением.

-    Питание цепей блокировки разъединителей должно осуществляться от двух взаимно резервируемых блоков выпрямительных устройств (ВУ) постоянным, выпрямленным током напряжением 220 В, электрически не связанных с цепями АБ 220 В и имеющих собственный контроль изоляции и контроль напряжения. 

-   При снижении напряжения на питающих шинках более чем на 50% Uном время отключения короткого замыкания должно быть менее 50 мсек. 

-  Время действия защитных аппаратов должно быть согласовано с остаточным напряжением на питающих шинках.

-    При отключении с временем более 1 сек (при остаточном напряжении на питающих шинках более 50% Uном) все проводники должны быть проверены на термическую стойкость.

-   Цепи, проходящие по ОРУ или генерирующие электромагнитные помехи высокого уровня были максимально электрически удалены от цепей питания микропроцессорных терминалов. 

Конфигурация системы должна быть построена таким образом, чтобы шунтирующий для электромагнитных помех эффект АБ мог сохраняться при любых режимах системы ОПТ.

Кабели вторичной коммутации цепей постоянного оперативного тока должны быть экранированы.

Технические спецификации на оборудование системы ОПТ см. том 3 Конкурсной документации.