ОПИС СХЕМИ РЕЛЕЙНОГО ЗАСИСТУ І АВТОМАТИКИ ЦИХ ЛІНІЙ

СТИСЛИЙ ОПИС ПІДПРИЄМСТВА ТА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ВИРОБНИЦТВА ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ

Харцизькі районні електричні мережі є структурним підрозділом Харцизьких електричних мереж ПАТ «Донецькобленерго».

Підстанція Харцизька 35 кВ відноситься до Зуївської групи підстанцій, є тупиковою. Підстанція відкритого типу. Живиться за двома лініями ХСПКЗ-1 та ХСПКЗ-2. На ній встановлено 2 трансформатори ТДН-20000/35 і ТДН-15000/35, дві секції від’єднань. Після лінійних роз'єднувачів 35 кВ убік підстанції встановлена ремонтна перемичка. У колі силових трансформаторів установлені масляні вимикачі типу ВТД-35-630-12.5 із приводом ПП-67к. Для живлення ліній захисту силових трансформаторів установлені виносні трансформатори струму ТФНД-35/600/5.

Силовий трансформатор Т1 типу ТНД-1500/35 кВ живиться від ВЛ/35 кВ ХСПКЗ-1-Харцизька – 35 кВ і зафіксований за 1 секцією 6 кВ.

Силовий трансформатор Т2 типу ТНД-20000/35 кВ живиться від ВЛ-35 кВ ХСПКЗ-2-Харцизька і зафіксований за II секцією 6 кВ.

ПАТ «ДТЕК Донецькобленерго» ̶ одна з найбільших енергопостачальних компаній України з обсягом постачання електроенергії понад 9 мільярдів кВт на рік. Споживачами електроенергії є понад 30 тис. юридичних осіб та понад 1,7 мільйонів ​​побутових абонентів.

До складу ПАТ «Донецькобленерго» входять 12 структурних одиниць: 8 електричних мереж ̶ Центральні, Донецькі, Кіровські, Краматорські, Приазовські, Харцизькі, Донецькі Західні, Макіївські; Миронівська ТЕС (1953 р.); цех з ремонту та налагодження засобів вимірювальної техніки; 201 загін воєнізованої охорони; санаторій-профілакторій «Імпульс». Чисельність персоналу ̶ 10806 чоловік.

У 20 ̶ 30 роках на Донбасі почався великий розвиток енергетичного будівництва. У 1932 році була введена в експлуатацію Зуївська ГРЕС.

На теплових електростанціях хімічна енергія спаленого пального перетворюється у котлі енергію водяного окропу, який приводить до обертання турбогенератор (окропову турбину, з’єднану з генератором).

Механічна енергія обертання перетворюється генератором в електричну. Паливом для електростанції є вугілля, торф, палені сланці, а також гас та мазут.

Великими темпами розвивалась мережеве будівництво ліній електропередач напругою 35-110 кВ.

Найбільш відповідальними споживачами першої категорії є гірничі підприємства вугільних шахти (Шахта Іловайськ), підприємства металургійної галузі завод Армліт), машино-будівничі галузі (Харцизький машинобудівельний завод, Снежнянський завод "Матор-Січ").

ВІДОМІСТЬ ЕЛЕКТРОНАВАНТАЖЕНЬ ПО ВІДХІДНИХ ПРИЄДНАННЯХ

Від ТП-23 живляться такі будинки:

ПОЧАТКОВІ ДАНІ ДО РОЗРАХУНКУ

Мікрорайон в умовах ТП-23, знаходиться на відстані 1,4 км від підстанції Харцизька-35.

Вид ґрунту в місці спорудження підстанції – суглинок. Суглинок — грунт з переважним вмістом глини і значною кількістю піску.

Вартість електроенергії для споживачів мікрорайону становить:

- до 150 кВт - 0,2802 грн. за 1 кВт;

- більше 150 кВт - 0,3645 грн. за 1 кВт.

СТИСЛА ХАРАКТЕРИСТИКА ЕЛЕКТРОПРИЙМАЧІВ МІКРОРАЙОНУ

Мікрорайон в умовах ТП-23 м. Харцизька розташований на відстані приблизно 1,4 км від підстанції "Харцизька-35".

В цьому мікрорайоні розташовано п’ять двоповерхових, два триповерхових будинки, один п’ятиповерховий будинок, та дитячий садок.

В усіх будинках встановлені плити на природному газі.

П'ятиповерхові, триповерхові та двоповерхові будинки відносяться до ІІІ категорії. Дитячий садок відноситься до II категорії.

Електропостачання будинків 2 та 3 категорії буде проводитися від однієї трансформаторної підстанції, яка в свою чергу живляться від підстанції “Харцизька 35”.

Так як є споживачі, що відносяться до 2 категорії надійності електропостачання, то електропостачання повинно здійснюватися від двох незалежних джерел живлення.

ОДНОЛІНІЙНА СХЕМА ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ МІКРОРАЙОНУ

Підстанція Харцизька-35 відкритого типу. Живиться за двома лініями 35 кВ ХСПКЗ-1 та ХСПКЗ-2. На ній встановлено 2 трансформатори ТДН-20000/35 і ТДН-15000/35, дві секції від’єднань. Після лінійних роз'єднувачів 35 кВ убік підстанції встановлена ремонтна перемичка. У колі силових трансформаторів установлені масляні вимикачі типу ВТД-35-630-12.5 із приводом ПП-67к. Для живлення ліній захисту силових трансформаторів установлені виносні трансформатори струму ТФНД-35/600/5.

Силовий трансформатор Т1 типу ТНД-1500/35 кВ живиться від ВЛ/35 кВ ХСПКЗ-1-Харцизька – 35 кВ і зафіксований за 1 секцією 6 кВ.

Силовий трансформатор Т2 типу ТНД-20000/35 кВ живиться від ВЛ-35 кВ ХСПКЗ-2-Харцизька і зафіксований за II секцією 6 кВ.

Схема секційного вимикача типу ВВ/ТЕL-10 I_н=1600 А; I_відкл=20 кА зібрана, вимикач вимкнений під АВР-6 кВ

Основне устаткування встановлене на секціях є: КРУН типу К-VIY з викатними візками вимикачами ВМГ-133 I_н=600 А, I_відкл=12 кА чи ВМП-10 з такими ж параметрами, у колі силових трансформаторів установлені ВВ/ТЕL-10 I_н=1600 А, I_відкл=20 кА.

ОПИС СХЕМИ РЕЛЕЙНОГО ЗАСИСТУ І АВТОМАТИКИ ЦИХ ЛІНІЙ

Для захисту трансформатора від внутрішніх пошкоджень передюачено газовий захист. Він працює від газового реле, встановленого в маслопроводі встановленого між баком трансформатора та розширювачем. При виділенні газу, газове реле заповнюється виділеннями газу та замикає свої контакти, в наслідок чого вимикається МВ-6 та 35кВ трансформатора без витримки часу.

Практично всі пошкодження всередині бака маслонаповненого електричного апарату супроводжуються виділенням газу в результаті розкладання масла або інших ізоляційних матеріалів під дією часткових електричних розрядів, підвищеного нагріву, електричної дуги. При короткому замиканні відбувається прискорене протікання масла або його суміші з газом із баку апарату в розширювач. В процесі експлуатації можливе також зниження рівня масла або виділення газу з різних причин.

Для захисту трансформатора від зовнішніх коротких замикань використовується диференціальний захист, місто його дії від ТС-35 кВ до ТС-6 кВ. У випадку короткого замикання у цьому колі без витримки часу також вимикається МВ-6 та 35кВ трансформатора.

Диференційний захист застосовується в якості основного захисту трансформаторів при пошкодженнях їх обмоток, на вводах і ошиновці. Зважаючи на її порівняльну складність диференціальний захист встановлюється лише на поодиноко працюючих трансформаторах 6300 кВА і вище, на паралельно працюючих трансформаторах потужністю 4000 кВА, і вище, і на трансформаторах потужністю 1000 кВА і вище, якщо струмова відсічка не забезпечує захисну дію, а максимальний струмовий захист має витримку часу більше 1 с.

Диференційний захист базується на принципі порівняння величин струмів на початку, і в кінці ділянки, що захищається, наприклад на початку, і кінці обмоток силового трансформатора, генератора, і т. п. Зокрема, ділянку між трансформаторами струму, встановленими на вищої і нижчої сторонах силового трансформатора, вважається зоною яка захищається

Дія диференціального захисту пояснюється на рисунку 6.1. З обох боків трансформатора встановлюються трансформатори струму TT1 та ТТ2, вторинні обмотки яких включені послідовно. Паралельно їм підключається струмове реле Т. Якщо характеристики трансформаторів струму будуть однакові, то в нормальному режимі, а також при зовнішньому короткому замиканні струми у вторинних обмотках трансформаторів струму будуть рівні, різниця їх буде дорівнює нулю, струм через обмотку струмового реле Т протікати не буде, отже, захист діяти не буде.

При короткому замиканні в трансформаторі і в будь-якій точці зони яка захищається, наприклад в обмотці трансформатора, по обмотці реле Т буде протікати струм, та якщо його величина буде рівна струму спрацьовування реле або більше його, то реле спрацює й через відповідні допоміжні прилади зробить двостороннє відключення пошкодженої ділянки. Ця система буде діяти при міжфазних на міжвиткових замиканнях.

Рисунок 6.1 - Диференційний захист трансформатора:

а - струморозподілення при нормальному режимі; б - те ж при короткому замиканні в трансформаторі.

Струмова відсічка - вид релейного захисту, дія якої пов'язана з підвищенням значення сили струму на ділянці електричної мережі що захищається.

Електричний струм, що протікає в електричній мережі, викликає нагрів її елементів. При проектуванні всі елементи електричного кола вибирають так, щоб вони могли як завгодно довго витримувати дію струму в нормальному режимі. Однак, у разі короткого замикання значення сили струму в мережі значно зростає, що може призвести до руйнувань елементів, спалахів та інших серйозних наслідків. Крім того, зі зростанням сили струму збільшуються електродинамічні сили, що впливають на елементи ланцюга, що так само може привести до їх руйнувань. Виготовляти елементи електричних ланцюгів такими, щоб вони могли довго витримувати струми короткого замикання, недоцільно з економічної точки зору. Швидкість, з якою зростає значення електричного струму в ушкодженому колі, така, що людина не може встигнути зреагувати належним чином і втрутитися. У зв'язку з цим, практично всюди для захисту електричних мереж використовується автоматичний захист від коротких замикань. Однією з основних є струмова відсічка.

На приєднанні 6 кВ є максимальнострумовий захист. Максимальнострумовий захист 6кВ, який живиться від ТС 6кВ свого приєднання та діє на вимикання відповідного МВ-6кВ. У випадку відказу захисту або привода МВ, максимальнострумовий захист буде працювати з великою витримкою часу. Для резервування максимальнострумового захисту 6 кВ трансформатора, є максимальнострумовий захист 35 кВ (резерв). Максимальнострумовий захист буде працювати з витримкою часу, у випадку відмови працюватиме максимальнострумовий захист ввідного вимикача. [1]