 |
Замена выключателей на 10кВ
|
|
|
|
На подстанции установлены масляные выключатели ВК-10-630-20.
Заменяем данные выключатели на вакуумные, за счет чего уменьшаем расход электроэнергии на подогрев выключателей.
Основные технические данные выключателя ВК-10-630-20
Основные технические данные
| Техническая характеристика | Значение |
| Номинальное напряжение, кВ | 10 |
| Наибольшее рабочее напряжение, кВ | 12 |
| Номинальный ток, А | 630 |
| Номинальный ток отключения, кА | 20 |
| Нормированные параметры тока включения, кА | |
| наибольший пик | 52 |
| начальное действующее значение периодической составляющей | 20 |
| Нормированные параметры сквозного тока короткого замыкания: | |
| наибольший пик (ток электродинамической стойкости), кА | 52 |
| начальное действующее значение | 20 |
| среднеквадратичное значение тока на время протекания (ток термической стойкости), кА | 20 |
| время протекания тока (время короткого замыкания), с | 3 |
| Нормированная бестоковая пауза при АПВ, с | 0,03 |
| Нормированное собственное время отключения выключателя, с, не более | 0,045 |
| Нормированное полное время отключения выключателя, с, не более | 0,065 |
| Нормированное собственное время включения выключателя, с, не более | 0,075 |
| Номинальное напряжение ЭВ | 127 |
| Номинальное напряжение ЭО | 220 |
| Масса, не более кг | 160-200 |
| Габаритные размеры, мм | 1142х630х626 |
Выбор в пользу вакуумных выключателей объясняется тем, что в современной энергетике они имеют широкое применение и зарекомендовали себя как надежное и долговечное оборудование. Кроме того, они имеют ряд преимуществ перед масляными выключателями, а в частности: полная взрыво и пожаробезопасность; возможность осуществления сверхбыстродействия и применения для работы в любых циклах АПВ; надежное отключение емкостных токов холостых линий; малая масса; малые размеры; относительно малая мощность привода; легкая замена дугогасительной камеры; простота эксплуатации.
|
|
|
Сейчас наша промышленность выпускает достаточно различных вакуумных выключателей различных марок и серий. Принцип работы у них одинаковый, отличаются они, лишь конструктивным исполнением и каждый из них имеет свои преимущества.
В данном проекте приводится сравнение вакуумных выключателей двух заводов изготовителей, сравнивая их технические характеристики, и особенности и обосновываем свой выбор одного из них.
Для сравнения возьмем вакуумные выключатели промышленной группы ООО РК "Таврида электрик" марки ВВ/ТЕL-10-20/1000У2 и группы компаний "Электрощит" ТМ Самара марки ВБУ-10-20/1000У2.
Оба эти вакуумных выключателя предназначены для эксплуатации в сетях трех фазного переменного тока частотой 50 Герц, номинальным напряжением 6-10 кВ с изолированной и компенсированной нейтралью в нормальных и аварийных режимах.
Вакуумный выключатель марки ВВ/ТЕL-10-20/1000У2
ВВ - выключатель вакуумный
ТЕL - фирменная марка выключателя
- номинальное напряжение, кВ
- номинальный ток отключения, кА
- номинальный ток, А
У - климатическое исполнение
- категория размещения
Вакуумный выключатель ВВ/TEL применяют в ячейках КРУ внутренней и наружной установки, а также в камерах КСО, как при новом строительстве, так и при замене выключателей прежних лет выпуска. В основе конструктивного решения выключателя лежит использование по фазных электромагнитных приводов с "магнитной защелкой" механически связанных с валом. Параллельно соединенные катушки электромагнитных приводов фаз выключателя при выполнении команд подключаются к предварительно заряженным конденсаторам в блоках управления такая конструкция позволяет достичь следующих основных отличительных особенностей вакуумных выключателей ВВ/ТЕL:
|
|
|
высокий коммутационный и механический ресурс.
отсутствие необходимости в проведении текущих, средних и капитальных ремонтов
питание от сети постоянного, выпрямленного и переменного и переменного оперативного тока в широком диапазоне напряжений.
малое потребление мощности по цепям оперативного питания.
высокое быстродействие при включении и отключении.
возможность отключения при потере оперативного питания.
совместимость с любыми существующими типами ячеек КРУ и КСО.
допускается работа в любом пространственном положении.
малые габариты и вес.
все вакуумные выключатели серии ВВ/ТЕL полностью испытаны на соответствие требований российских стандартов и имеют сертификаты соответствия системы ГОСТ.
Вакуумный выключатель ВБУЭ(П)3 - 10 - 20/1000У2
В - выключатель.
Б - вакуумный.
У - унифицированный.
Э (П) - тип привода электромагнитный "Э", пружинно - моторный "П".
- номер варианта конструктивного исполнения.
- номинальное напряжение, кВ.
- номинальный ток отключения, кА.
- номинальный ток.
У - вид климатического исполнения.
- категория размещения по ГОСТ 15150.
Вакуумный выключатель ВБУ изготавливаются с двумя типами приводов, пружинно - моторными и электромагнитными. У каждого привода есть достоинства и недостатки. Если анализировать мировой опыт, в распределительных электрических сетях установлены вакуумные выключатели с пружинно - моторными приводами. Эти сети характеризуются достаточно редкими коммутациями, но исключительными требованиями по надежности электроснабжения потребителей. Пружинно - моторные привода полностью соответствуют этим требованиям, у них меньший по сравнению с электромагнитными приводами коммутационный ресурс, но обеспечено ручное включение выключателя под нагрузкой, даже при полном отсутствии питания на шинках управления, кроме того пружинно - моторные привода потребляют для заводки пружины включения очень маленький ток 1,5 А, это упрощает схему цепей вторичной коммутации ячейки и позволяет обойтись без установки дорогостоящих и требующих обслуживания аккумуляторов или блоков аварийного питания включения. Электромагнитные привода применяют там, где требуется большой коммутационный и механический ресурс и не требует дополнительного обслуживания и регулировок в процессе всего срока службы. Выключатель ВБУ имеет следующие неоспоримые преимущества:
|
|
|
Универсальность - возможность установки электромагнитных или пружинно - моторных приводов.
возможность ручного включения выключателя под нагрузкой.
наличие встроенных в привод выключателей расцепителей.
простота конструкции.
высокая надежность.
легко встраивается в различные типы КРУ.
возможность установки привода отдельно от выключателя.
высокий коммутационный ресурс.
хороший теплоотвод рабочих поверхностей.
лучшее среди всех отечественных и зарубежных выключателей соотношение "цена - качество".
выключатели сертифицированы по системе ГОСТ
Технические характеристики обоих выключателей приведены в таблице
Таблица Технические характеристик вакуумных выключателей
| Параметр | ВВ/ТЕL-10-20/1000У2 | ВБУ-10-20/1000У2 |
| Номинальное напряжение, кВ | 10 | 10 |
| Номинальный ток, А | 1000 | 1000 |
| Номинальный ток отключения, кА | 20 | 20 |
| Ток электродинамической стойкости, кА | 51 | 52 |
| Собственное время отключения, С мах | 0,015 | 0,03 |
| Полное время отключения, С мах Собственное время включения, С мах | 0,025 0,07 | 0,07 0,03 |
| Механический ресурс цикл включено-отклчено | 50000 | 50000 |
| Коммутационный ресурс цикл "включено- отключено При номинальном токе При номинальном токе отключения | 50000 100 | 50000 100 |
| Масса, кг | 35 | 69 |
| Цена, руб. | 124 | 101 127* |
* для вакуумных выключателей с пружинно-моторным приводом
Как видно из таблицы выключатели обладают практически одинаковыми техническими характеристиками и выбор приходится обосновывать исходя из эксплуатационных и экономических соображений.
Полюс вакуумного выключателя марки ВБУ имеет разборную конструкцию, то есть он более ремонтопригоден. У вакуумных выключателей марки ВВ/ТЕL по фазные электромагнитные привода, что усложняет и удорожает конструкцию. Как указано в инструкции к вакуумному выключателю марки ВБУ он не требует дополнительных регулировок на протяжении всего срока службы (так же в случае износа контактов). Очень важно, что у этого выключателя обеспечивается воздушная изоляция между верхним и нижним токосъемом камеры это позволяет изготовить исключительно сбалансированную по теплоотводу конструкцию. Кроме всего вакуумный выключатель с электромагнитным приводом на 23 тысячи дешевле, чем выключатель марки ВВ/ТЕL. Выключатель марки ВБУ выбираем с электромагнитным приводом, поскольку он дешевле, а уступает он выключателю с пружинно-моторным приводом только тем, что включить его можно под нагрузкой даже при отсутствии оперативного тока, но это больше применимо на подстанциях, где присутствуют потребители 1-й категории.
|
|
|
После сравнения вариантов принимаем решение использовать вакуумные выключатели марки ВБУЭЗ-10-20/1000У2 с электромагнитными приводами.
Расчет для вакуумных выключателей
Капитальные вложения определяем по формуле
Где Ц - цена приобретения вакуумных выключателей, руб.
Цена на один вакуумный выключатель составляет 101 т.руб, их согласно схемы подстанции 8 штук соответственно цена на приобретение масляных выключателей будет определяться по формуле
Ц=С×N
Где С - цена одного вакуумного выключателя
Ц=101×8=808 т.руб
Расходы на доставку составляют 12% от стоимости оборудования определяются по формуле Т=808×0,12=96,96 т.руб
Затраты на монтаж и пуско-наладочные работы вакуумных выключателей составляют 20% от стоимости оборудования и определяются
М=808×0,2=161,6 т. руб
определяем капитальные вложения
КВ=808+96,96+161,6=1066,56 т.руб
Рассчитываем эксплуатационные затраты по формуле (9.9)
Расходы на амортизацию составляют 3,5% от капитальных вложений и определяются Ао=1066,56×0,035=37,32 т.руб
Расходы на ремонт и техническое обслуживание для вакуумных выключателей составляют 15% от капитальных вложений и определяются
Рто=1066,56×0,15=159,9 т.руб
Тогда эксплуатационные затраты будут ЭЗ=37,32+159,9=197,3 т.руб
Рассчитываем приведенные затраты З=1066,56+197,3=1263,9 т.руб
Расчётный ток определится по формуле:
Iном т= 
41,3 А
Iном т= 
144,5 А
С учётом возможной перегрузки трансформаторов:
Iмах т= 
57,8 А
Iмах т= 
202,3 А
Условия выбора и проверки выключателей 110 кВ, 35 кВ, 10 кВ изложены в таблицах.
Средний расход по фидерам
Фидер 1:
Pф1=(218.54+174.44+186.98+128.90+128.72+110.36+106.42+102.48+138.18+173.88+148.46+176.82)/12=149.54
Фидер 2:
Pф2=(1,26+1,02+1,14+1,02+1,05+1,08+1,05+1,02+1,06+1,11+0,99+1,11)/12=1,08
Фидер3:
Pф3=(35,87+29+30,42+20,58+11,97+7,5+7,26+7,03+16,41+25,79+24,75+31,78)/12=20,70
Заключение
Так как мы меняем выключатели на 35кВ и вместо масляных ставим элегазовые, то сокращаем расход электроэнергии на обогрев выключателей.
|
|
|
Замена выключателей на 10 кВ на вакуумные помогает нам снизить расход электроэнергии на обогрев ячеек КРН-3-10 так как ячейки установлены в ЗРУ и нам не требуется расходовать электроэнергию на подогрев масла.
Замена ламп накаливания на энергосберегающие лампы снижает расход электроэнергии. Также устанавливаем фотодатчики (датчики движения, датчики присутствия) что снижает расход еще на 50-70%.
Для наружного освещения используем светодиодный прожектор с датчиком освещенности, что сэкономит нам 50% электроэнергии затрачиваемой на наружное освещение.
энергосбережение выключатель вакуумный привод
Список литературы
1. Каталог продукции. Вакуумные выключатели ВВ/ТЕL
2. Правила устройства электроустановок. - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 2003.- 649 с.
3. Руководящий документ инструкция по нормированию расхода электроэнергии на собственные нужды подстанций 35 - 500 кВ РД 34.09.208
4. Электротехнический справочник: В 3 т. Т.3. В 2 кн. Кн. 1. Производство и распределение электрической энергии / (Под ред.: И.Н. Орлова. 7-е изд., испр. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 880 с.: ил.
5. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.: ил.
. http://energotrade.ru/forum.aspx?g=posts&t=8009
. http://www.tatgencom.ru/netcat_files/gencom/nasha_energiya/newspaper_112010.pdf
. http://literaturki.netenergetikasistemy-proizvodstva-i-obespechenie-kachestva-elektroenergii500-sobstvennye-nujdy-elektrostancii-i-podstancii
. http://www.news.elteh.ruarh20117208.php
|
|
|
