Elektr tizimlarini ishlab chiqarish: Kirish
Elektr tizimlarining elektr energiyasini uzatish va taqsimlash uchun ma'naviy qismi bo'lgan elektr stantsiyalari, bu kompleks obyektlar toifasida muhim tartibga solish, dizayn va amaliyot talab etiladi. Bu orqali doimiy va samarali energiya taqsimoti kafolatlanadi.
Bu maqodada biz elektr stantsiyalarini dizayn qilish asoslari, shu jumladan turli komponentlar, joylashtirish muammolari va ekologik omillarni ko'rib chiqamiz.
Elektr stantsiyasi reja tuzish kriteriyalari
Yangi elektr stantsiyasidagi avtomatik klyuchning belgilangan yopish quvvati 80% dan oshmasligi kerak.
20% arzonlik tashkil etilishi tizim rivojlanishi bilan qisqa zanjir darajalarining o'sishi hisobiga qo'yilgan.
Turli voltaj darajalaridagi switch gearning tokni buzish tezligi va to'g'ri berish vaqt mahoratlarini quyidagicha hisoblash mumkin:
| Xato to'g'irlash vaqti | Boshqaruv choralari darajasi | Ishlash vaqti | Uzish kuchi | Tasdiqlash kuchi |
| 150 ms | 33 kV | 60-80 ms | 25 KA | 62.5 KA |
| 120 ms | 132 kV | 50 ms | 25/31.5 KA | 70 KA |
| 100 ms | 220 kV | 50 ms | 31.5/40 KA | 100 KA |
| 100 ms | 400 kV | 40 ms | 40 KA | 100 KA |
Arbitrary substationning at various voltage levels should not generally exceed.
| Poytaxt | Bosqich |
| 765 KV | 2500 MVA |
| 400 KV | 1000 MVA |
| 220 KV | 320 MVA |
| 110 KV | 150 MVA |
Bog'liqlik transformatorlar (ICTs)ning hajmi va soni shunday rejalashtirilishi kerakki, bir qurilmaning xatosi qolgan ICTlarni yoki asosiy tizimni yuqoriga oshirmaydi.
Qopqon keshish qurilmasi 220 KV tizimi uchun 4 ta yoki undan kam parchalarni, 400 KV tizimi uchun 2 ta yoki undan kam parchalarni, 765 KV tizimi uchun esa 1 ta yoki undan kam parchalarni kesib yubora olmaydi.
Sub-stansiyalar tizim talablari
| S.No | Technical Parameter Description | Units | System | |||||
| 1 | System Nominal Voltage | kVrms | 400 kV | 220 kV | 132 kV | 33 kV | ||
| 2 | System Maximum Voltage | kVrms | 420 kV | 245 kV | 145 kV | 36 kV | ||
| 3 | Power frequency withstand voltage | kVrms | 630 kV | 460 kV | 275 kV | 70 kV | ||
| 520 kV | ||||||||
| 4 | Switching surge withstand voltage | kVp | ||||||
| (for 250/2500ms) | ||||||||
| 1). Line-to-Earth | 1050 kVp | Not | Not | Not | ||||
| 2). Across Isolating Gap | 900kVp+345kVrms | applicable | applicable | applicable | ||||
| 5 | Lightning Impulse Withstand Voltage | kVp for 1.2/50(ms) | ||||||
| 1). Line-to-Earth | 1425 kVp | 1050 kVp | 650 kVp | 170 kVp | ||||
| 2). Across isolating gap | 1425 kVp+ 240kVrms | 1200 kVp | 750 kVp | 195 kVp | ||||
| 6 | One minute power frequency withstand value | |||||||
| Dry | ||||||||
| Wet | kVrms | 520 | 460 | 275 | 70 | |||
| kVrms | 610 | 530 | 315 | 80 | ||||
| 7 | System frequency | Hz | 50 | |||||
| 8 | Variation in frequency | % | 2.5 | |||||
| 9 | Corona extinction voltage | 320 kV | 156 kV | 84 kV | ||||
| 10 | Radio interference voltage | 1000 mV at | 1000 mV | 1000 mV at | ||||
| 266 kV | at 167 kV | 93 kV | ||||||
| 11 | System Neutral rating | Solidly earthed | ||||||
| 12 | Continuous Current Rating | 1600 A (or) 2000 A | 1600 A | 800 A | 600 A | |||
| 13 | Symmetrical fault current (ISC) | kA | 40 | 40 | 31.5 | 25 | ||
| 14 | Short circuit fault current duration | Second | 1 | 1 | 1 | 3 | ||
| 15 | Dynamic short circuit (ISC) current rating | kAp | 100 kA | 100 kA | 79 kA | 62.5kA | ||
| 16 | Conductor spacing for AIS layouts (Phase-to-Ground) | meter | ||||||
| Phase-to-Phase | meter | 6.5 | 4.5 | 3 | 1.5 | |||
| 7 | 4.5 | 3 | 1.5 | |||||
| 17 | Design ambient temperatures | oC | 50 | |||||
| 18 | Pollution level as per IEC-815 & 71 | III | ||||||
| 19 | Creepage -Distance | mm | 10500 mm | 6125 mm | 3625 mm | 900 mm | ||
| 20 | Maximum fault clearing time | ms | <100 | <100ms | <150ms | |||
| 21 | Bay Width | meter | 27 | 16.4-18 | 10.4.12.0 | 5.5 | ||
| 22 | Bus equipment interconnection height from ground | meter | 8 | 5.5 | 5 | 4 | ||
| 23 | Strung busbar height | meter | >15 | 10 | 8 | 5.5 | ||
Nomenklatura
Ishonch: Elektr tizimining ishonchligi talab qilingan voltaj va chastotalarda beqarorlik bilan elektr energiyasini taqdim etishdir. Shina chiziqlari, avtomatlar, transformatorlar, ayiruvchilar va nazorat qurilmalari poytaxtning ishonchligiga ta'sir ko'rsatadi.
Ariza darajasi: Bu yillik ariza o'rtachasi.
Qismashunoslik muddati: Qismashunoslik muddati xato bo'lgan komponentni tuzatish uchun talab qilinadigan vaqt yoki boshqa ta'minotga o'tish uchun talab qilinadigan vaqtdir.
Aylantirish vaqti: Qismashunoslik boshlanganidan xizmatni tiklashgacha aylantirish operatsiyasi orqali o'tgan vaqt.
Aylantirish sheması: Shina chiziqlari va qurilmalar joylashtirilishi narx, moslashuvchanlik va tizimning ishonchligi asosida amalga oshiriladi.
Faza-yer masofasi: Poytaxtdagi faza-yer masofasi
Provod va konstruksiya orasidagi masofa.
Zhiv qurilmalar va konstruksiyalar orasidagi masofa &
Zhiv provod va erkin maydon orasidagi masofa.
Faza-faza masofasi: Poytaxtdagi faza-faza masofalari
Zhiv provodlar orasidagi masofa.
Zhiv provodlar va qurilmalar orasidagi masofa va
Avtomatlar, ayiruvchilar va boshqalar ichidagi zhiv terminal orasidagi masofa.
Yer masofasi: Bu inson turishi kerak bo'lgan joydan eng yaqin yer potensialiga ega bo'lmagan dielektrik qo'llovchi qismining eng yaqin masofasidir.
Bölgili masofa: Bu inson turishi kerak bo'lgan joydan eng yaqin ekranlanmagan zhiv provodga qadar eng kamroq masofadir. Bölgili masofani hisoblash uchun insonning ochiq qo'llar bilan bo'lgan balandligi va faza-yer masofasini hisobga olasiz.
Xavfsizlik masofasi: Bu yer va bo'lgan masofalarni o'z ichiga oladi.
PMT elektrostatik maydoni: Elektrlangan kablolar yoki metall qismlar elektrostatik maydonlarni yaratishadi. EHV PMT (400 KV dan yuqori) elektrlangan kabelning geometriyasiga va yaqinidagi yerdan chiqarilgan obyektlarga qarab farq qiluvchi elektrostatik maydonlarga ega.
Umumiy
Elektr chiqarish liniyalari,
Sub-chiqarish liniyalari,
Generatsiya shakllari, va
Yuqoriga va pastga qo'shimcha transformatorlar
PMT yoki o'zgarish stansiyalariga ulanadi.
66 dan 40 KV gacha bo'lgan PMT-lar EHV deb ataladi. 500KV dan yuqori bo'lganlar UHV hisoblanadi.
EHV PMT uchun dizayn qoidalari va usullari oxshash, ammo turli voltaj darajalarida ba'zi elementlar dominiruydi. 220 KV gacha o'tkazma sur'atlari e'tiborga solinmaydi, lekin 345 KV dan yuqori bo'lganda ular muhimdir.
PMT Dizayn Kriteriyalari & Tadqiqotlar
PMT dizayn talablari quyidagi tadqiqotlar orqali aniqlanadi.
Yuk oqimlari tadqiqotlari
Qisqa zanjir tadqiqotlari
Transit stabilnost tadqiqotlari
Transit overvoltaj tadqiqotlari
Yuk oqimlari tadqiqotlari
PMT tizim yuklariga ishonchli elektr ta'minoti ta'minlaydi.
Yangi PMT (yoki) o'zgarish stansiyasining jarayon davomida (yoki) tanlangan liniyalarni texnik xizmat uchun ochilishi holida yuk oqimlari tadqiqotlari orqali aniqylanadi.
Ko'pgina yuk oqimlari sharoitlari baholanganidan keyin, jihozlar davom etishi va avariyaviy reytinglari hisoblanadi.
Qisqa zanjir tadqiqotlari
Substation jihozlariga o'zroq doimiy tok reytinglari kimi, qisqa muddatli reytinglari ham kerak.
Bu reytinglar shunt tokining issiqlik va mexanik bosimiga zarar bermasdan tushunishga yetarli bo'lishi kerak.
O'quvchilarni to'xtatish imkoniyatini ta'minlash uchun, stolb izolyatorlaridagi quvvatni, va xato hisoblagich asboblarini aniqlovchi qo'llanmalarni sozlash uchun yetarli bo'lishi kerak.
Turli xil va joylashuvdagi xato toklarning maksimal va minimal qiymatlari va tizim konfiguratsiyalari belgilanishi kerak.
Qisqa muddatli barqarorlik tahlillari
Normal jenerator mekanik kirish elektrik chiqishga, jenerator yo'qotmalariga qo'shimcha bo'ladi.
Bu davom etgan holda, tizim jeneratorlari 50 Hz tezlikda aylanadi. Mekanik yoki elektrik oqishdagi istalgan nazorat jenerator tezligini 50Hz dan ajratib, yangi tenglamalash nuqtasi atrogida osilishga sabab bo'ladi.
Eng ko'p uchraydigan nazorat - qisqa zanjir. Jeneratorning yaqin joyidagi qisqa zanjir ma'shinni tezlashtiradi va terminal voltajini pasaytiradi.
Xato tuzilgandan keyin, qurilma orqali nusxa energiya tizimga qaytarilib, uning asl holatiga qaytariladi.
Elektrik ulamlar kuchli bo'lganda, ma'shina tez pasayib, barqarorlashtiriladi. Zayif ulamlar ma'shina barqarorligini buzadi.
Barqarorlikka ta'sir etuvchi omillar:
Xato darajasini,
Xato to'xtatish tezligini,
Xato tuzilgandan keyin ma'shina va tizim orasidagi ulamlarni.
Substationning qisqa muddatli barqarorligi quyidagidan bog'liq
Chiziqli va bus himoyaviy qo'llanmalar turini va tezligini,
To'xtatgich to'xtatish vaqti, va
Xato tuzilgandan keyin bus konfiguratsiyasini.
Oxirgi nuqta bus tuzilishiga ta'sir etadi.
Agar xato birinchi qo'llanmada hal bo'lsa, faqat bitta chiziq ta'sir qiladi.
To'xtatgich xatosi qo'llanmada bir nechta chiziqlarni yo'qotishga olib kelishi mumkin, bu tizim ulamini zayiflaydi.
Qisqa muddatli yuqori voltaj tahlillari
Qisqa muddatli yuqori voltaj yarmoqlanish yoki shunt o'zgarishidan olinishi mumkin.
Qisqa muddatli tarmog'i tahlillari (TNA) shunt yuqori voltajini aniqlashning eng aniq usuli.
Substation tuzilishi skema
Substation tuzilishi fizik va elektrik o'rganishlar, quyidagilar bilan belgilanadi:
Tizimlar xavfsizligi
Amaliyotlar moslashuvchanligi
Oson himoya tuzilishlari
Qisqa zanjir darajalarini cheklash
Ehtiyojkorlik xizmatlari
Oson kengaytirish
Joylashuv omillari
Iqtisodiylik
Tizimlar xavfsizligi
Ideal substation har bir chiziq uchun alohida to'xtatgichlarga ega bo'lib, texnik xizmat yoki xato paytida bus-barlar yoki to'xtatgichlarni almashtirish imkoniyatini ta'minlaydi.
Tizim xavfsizligi substation integritigiga 100% bog'liq bo'lishi yoki periodik xato (yoki) texnik xizmat paytida ba'zi muddat ichida ishlanmasligiga ruxsat berilishi orqali aniqlanishi mumkin.
Ikki bus-bar tizimi va ikki to'xtatgich dizayni ideal, ammo bu qimmat substation.
Operatsiya Moslashuvchanligi
Barcha shema ulanish shartlarida MVA va MVAR yuklamani boshqarish generator yuklama samaradorligi uchun zarur.
Yuk tarmoqlari normal va avariy shartlarda optimal boshqarishni ta'minlash uchun guruhlantirilishi kerak.
Oson Himoya Tuzilmasi
Agar bir avtomatik sig'ish qurilimi ko'plab tarmoqlarni boshqarsa yoki ko'proq avtomatik sig'ish qurilmalari buzilsa. Bu otbustonlikni bus bo'linish orqali bartaraf etish mumkin.
Himoya o'tkazgichlari sodda bo'lsa ham, bitta bus tizimi murakkab himoya uchun sakht.
Qisqa Sig'ish Darajalarini Cheklash
Podstantsiyani to'liq yoki reaktor ulanish orqali ikki qismga bo'lish mumkin, bu qisqa sig'ish darajasini kamaytiradi.
Ring tizimlaridagi avtomatik sig'ish qurilmalarining to'g'ri ishlatilishi shunday imkoniyatlarni berishi mumkin.
Ehtiyot Ishlar
Podstantsiya ishlashi davomida, rejalashtirilgan (yoki) avariy ehtiyot ishlari talab etiladi.
Ehtiyot ishlar davomida podstantsiya faoliyati himoya ta'minotidan bog'liq.
Oson Kengaytirish
Podstantsiya tuzilishi yangi korma uchun bay kengaytirish imkoniyatini ta'minlashi kerak.
Tizim yaxshilanish bilan, bitta bus tizimidan ikki bus tizimiga o'tish yoki setka stantsiyasini ikki bus stantsiyasiga kengaytirish talab etilishi mumkin.
Joy va kengaytirish imkoniyatlari mavjud bo'ladi.
Joy Faktorlari
Podstantsiya rejasini tuzish uchun joy mavjudligi muhim. Cheklangan joylarda kamroq moslashuvchan stantsiya qurilishi talab etilishi mumkin.
Kamroq avtomatik sig'ish qurilmalari va oddiy skhemaga ega bo'lgan podstantsiya kamroq joy egallaydi.
Iqtisodiylik
Agar iqtisodiy jihatdan imkoniyat bor bo'lsa, texnik talablarga mos keladigan yaxshi o'tkazgich tuzilishi yaratish mumkin.
Podstantsiya va O'tkazgich Tuzilmasi
Podstantsiya tuzilishi va o'tkazgich tuzilishi IEEE 141 asosida elektr tarmog'i samaradorligi va xavfsizligi uchun dastlabki tarzda ishlanishi kerak.
Transformatorlar,
Avtomatik sig'ish qurilmalari va
O'tkazgichlar
voltaj va yuk talablariga asosan tanlanishi kerak.
Bo'sh joylarni maksimal ishlatish, ehtiyot ishlarini osonlashtirish va kengaytirish imkoniyatini berish uchun, ixtiyoriy shakl qat'iy rejalashtirilishi kerak. Busbarlar samarali qurilma bilan bog'lanishi kerak, va elektr tarmog'i energiya axinini va ishonchli bo'lishini yaxshilash kerak.
Tez xato aniqlash va ajratish uchun qat'iy himoya va boshqaruv tizimlari talab qilinadi. Qonunchilik standartlari va ekologik e'tiborlar, substantsiya dizaynini xavfsizlik, ishonch va ekologik muvofiqlikni ta'minlash uchun belgilaydi.
EHT shakl va o'girish konfiguratsiyalarini rejalashtirishda bir qator aspektlarni hisobga olish kerak:
U ishonchli, xavfsiz bo'lishi va a'lo xizmat davom etishini ta'minlashi kerak.
Substantsiya busbar rejalarining va himoyasi quyidagicha to'liq tushuntirilgan:
Elektr busbar nima? Turu, afzalliklari, kamchiliklari &
Busbar himoya rejalar
Turli busbar konfiguratsiyalari, takrorlanish, ish rejimining osonlik va ehtiyot ishlarining osonligi jihatdan turli afzalliklarni ta'minlaydi.
Samarali busbar shakli, samarali energiya axinini ta'minlaydi va kelajakdagi kengaytirishni yengillashitadi.
Switchyard strukturalari
Strukturalar, bus elektr tarmog'i qurilmalarini o'rnatish va uzatish chiziqli kabellarni yakunlash uchun talab qilinadi.
Strukturalar dem, daraxt, RCC yoki PSC dan tayyorlanishi mumkin. Yer to'ngacha qarab, ular asosga ega bo'lishi kerak.
Substantsiyalar, ularning afzalliklari sababli, tayyorlangan dem qurilishlardan foydalanadilar.
The
Fazoviy masofa,
Yer bilan masofa,
Dijital insulatorlar,
Shina uzunligi, va
Jismlar vazni
konstruksiyaviy dizaynga ta'sir qiladi.
Egrilash,
Flanch bo'lish,
Vertikal va gorizontal kesishma, va
Veb kuchlanishi
boshqaruvchilar va girderlar xavf-o'zroqligini oldini olishi kerak.
Qabdal tizimlari 1/10 dan 1/15 gacha bo'lishi kerak. Adatda, balika egrilishi span uzunligining 1/250 dan oshmasligi kerak.
Konstruksiyalarning boltlari va matkalari diametri 16 mm bo'lishi kerak, kam yuklangan bo'lgalarda ular 12 mm bo'lishi mumkin.
Stolblar va girderlar uchun dizayn yuklari quyidagilardan iborat bo'lishi kerak
Kondassor teskili,
Yer kabeli teskili,
Insulatorlar va jismlar vazni, va
Fraksiya yuk (ko'pincha 350 kg),
Ishchi va vosita vazni (200 kg)
Shamol va to'g'ri tortish yuklari
jamlanish jarayonida.
O'tkazgich liniyasi download span substansiya gantry tuzilmalariga to'xtashi kerak. U vertikal ravishda +15 darajaga va gorizontal ravishda +30 darajaga yetishi mumkin.
Yard tuzilmalari bo'ya bilan boyalish yoki qizdirilgan galvanizatsiya qilish mumkin.
Galvanizatsiya qilingan metallik tuzilmalar minimal xodimlik talab qiladi.
Ammo, bo'ya bilan boyalangan tuzilmalar ba'zi juda zo'r nazorat joylarida yaxshi korrozziya barqarorligini ta'minlashi mumkin.
Oddiy ishlatiladigan fazaviy masofalar:
| 11 KV | 1.3 m |
| 33 KV | 1.5 m |
| 66 KV | 2.0 to 2.2 m |
| 110 KV | 2.4 to 3 m |
| 220 KV | 4.5 m |
| 400 KV | 7.0 m |
Avtobus dizayni
Substationning bir qator komponentlari orasidagi ulanishni yengillashtrish uchun, avtobuslar elektr energiyasini substation bo'lgan joyda uzatish uchun ishlatiladigan elektr konduktivlikka ega bo'lgan qatorlardir.
Avtobuslar to'g'ri dizaynlangan va o'lchanib olinganda, elektr yo'qotilishi kamayadi, kuch taqsimoti aniqroq amalga oshiriladi va substationning ishlash xususiyatlari yaxshilab boradi.
Substation – Boshqaruv tizimlari
Substation automatizatsiyasi, boshqaruv tizimlari, aqliy qurilmalar va aloqa tarmog'larini birlashtirish orqali ishlanish va samaradorlikni optimallashtiradi.
Vaqtinchalik nazorat, masofadan boshqarish, ma'lumotlarni tahlil qilish va prognozli tekshirish, automatizatsiya orqali ishonchliligni oshiradi va ishni to'xtatish muddatini kamaytiradi.
SCADA kabi qodiriy boshqaruv tizimlari, substation automatizatsiyasini, ma'lumotlarni jamlash va masofadan boshqarishni yaxshilaydi.
Substation automatizatsiyasi, markazlashtirilgan boshqaruv va nazorat uchun SCADA tizimidan foydalanadi.
SCADA tizimlari, kuch oqimini yaxshilash, qarorlar qabul qilish va tezroq xato larni bartaraf etish uchun substation ma'lumotlarini jamlaydi.
Substation dizayni – Aloqa protokollari
Stantsiya dizayn arxitekturasi uchun ishonchli aloqa protokollari, masalan, IEC 61850, DNP3 yoki Modbus, interoperalitlik, ma'lumotlar to'g'riligi va kiber xavfsizlik uchun talab qilinadi.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
Tavsiya etilgan
