Выбор источника оперативного тока

В соответствии с НТП [2]:

• 6.3.1.1. На ПС напряжением 110 кВ (кроме отпаечных и тупиковых) и выше должна применяться система оперативного постоянного тока (система ОПТ, СОПТ) напряжением 220 В. Другие величины напряжений или другие виды оперативного тока (выпрямленный, переменный) на таких подстанциях (далее на ПС 110 кВ и выше) допускаются только по требованию заказчика. При этом заказчик должен дать требования для проектирования.
• 6.3.1.2. Система ОПТ должна интегрировать в единое целое:
  • — источники питания в виде аккумуляторных батарей (АБ) и зарядно-подзарядных устройств (ЗПУ), работающих в режиме постоянного подзаряда;
  • — приемно-распределительные щиты постоянного тока (ЩПТ) по числу АБ;
  • — потребители постоянного тока (ППТ).
• 6.3.1.3. На ПС 110 кВ и выше систему ОПТ рекомендуется выполнять по одному из следующих вариантов:
  • — централизованная — две АБ для питания ППТ;
  • — децентрализованная — с установкой отдельных АБ, для питания ППТ одного или нескольких присоединений, расположенных в помещениях релейных щитов, приближенных к первичному оборудованию.
• 6.3.1.7. Аккумуляторная батарея должна:
  • — быть закрытого исполнения;
  • — при работе в автономном режиме (при потере собственных нужд ПС) обеспечивать максимальные расчетные толчковые токи после 2-часового разряда током нагрузки. Допускается, по требованию заказчика, увеличение времени автономной работы АБ. Величина этого времени должна быть указана в техническом задании.
• 6.3.1.8. На ПС 110 кВ и выше рекомендуется применять АБ со сроком службы не менее 20 лет.
• 6.3.1.10. Зарядно-подзарядные агрегаты (ЗПА) должны выбираться совместно с АБ для обеспечения всех требований, предъявляемых изготовителями АБ к ЗПА, необходимых для поддержания заявленного срока службы АБ и надежной её работы.

Установим на подстанции аккумуляторные батареи типа Vartabloc. Срок службы аккумуляторных батарей при соблюдении всех правил эксплуатации и монтажа (в соответствии с правилами Технического описания изготовителя) составляет не менее 20 лет.

Для выбора конкретной марки батареи необходимо провести расчет. Проведем его согласно /6/.

Для определения типа элемента аккумуляторной батареи необходимо знать нагрузку батареи в аварийном режиме I_ав. Она складывается из нагрузки постоянно подключенных потребителей I_п и временной нагрузки I_вр потребителей, подключаемых в аварийном режиме. При отсутствии точной информации, в приближенных расчетах можно принимать значения постоянно включенных нагрузок для подстанций 220кВ — 30А.

Временную нагрузку для подстанций 220 кВ можно принять равной 70 А.

.

Для аккумуляторов Varta тип определяют по допустимому току разряда при получасовом (часовом) режиме разряда:

.

По таблице характеристик элементов Vartablok выбираем тип аккумуляторной батареи Vb 2305, с.

А.

Число элементов батареи постоянное. Определяется, исходя из того, что в режиме постоянного подзаряда напряжение на щите постоянного тока должно быть не более 1,1 U_НОМ, то есть, 242 В. А напряжение на одном элементе при этом для Vartablok равно 2,23 В.

где — общее число последовательных элементов.

Выбранный аккумулятор проверяется по наибольшему толчковому току:

.

где — разрядный ток в режиме тридцатисекундного разряда;

— максимальный толчковый ток;

— ток, потребляемый электромагнитными приводами выключателей, включающихся в конце аварийного режима.

Учитывается одновременное включение двух выключателей на стороне НН. Ток потребляемый электромагнитом включения выключателя КРУЭ.

.

;

.

Выполним проверку батареи по допускаемому отклонению напряжения на шинах в условиях наибольшего толчкового тока.

По току разряда, отнесенному к одной пластине аккумулятора.

.

где — число положительных электродов.

Определим величину остаточного напряжения на шинах (рисунок 5.1) оно равно 1,77 В.

Величина остаточного напряжения на шинах:

.

Рисунок 7.1 — Характеристики элемента Vartabloc с пластинами емкостью 50 (—-)Ач и 100 (——) Ач.

Определим отклонение напряжения на аккумуляторах:

.

Найденное значение сравнивается с допустимыми значениями отклонений напряжения с учетом потери напряжения в соединительных кабелях /6/. Потерю напряжения в соединительном кабеле принимаем 5%.

dU_ЭМ = 86,9−5=81,5%.

Допустимое отклонение напряжения для электромагнитов включения выключателя составляет 80−110%. Как видно, принятые аккумуляторные батареи обеспечивают необходимое напряжение.