1 Анализ технического состояния подстанции «Сомкино»
1.1 Характеристика схемы электрических соединений и основного электротехнического оборудования
Подстанция «Сомкино» 500/220/35 кВ располагается в Сургутском районе и находится в ведении филиала ФСК РАО ЕЭС МЭС Западной Сибири. Подстанция связывает между собой газотурбинные электростанции СГРЭС-1 и СГРЭС-2 и питает важные районы нефти — и газодобычи.
Подстанция «Сомкино» — транзитная подстанция. На существующей подстанции установлено две группы автотрансформаторов типа АОДЦТН-167 000/500/220хл1 (А — автотрансформатор, О — однофазный, ДЦ — принудительная циркуляция воздуха и масла с ненаправленным потоком масла, Т — трёхобмоточный, Н — наличие системы регулирования напряжения, 167 000 — номинальная мощность, кВ*А, 500 — класс обмотки ВН, кВ, 220 — класс обмотки СН, кВ, хл — для работы в районах с холодным климатом, цифра 1 — размещение на открытом воздухе).
На стороне 500кВ: две питающие («СГРЭС-1» и «СГРЭС-2») и одна отходящая линия («Магистральная»). Схема электрических соединений на высоком напряжении — трансформаторы — шины с присоединением линий через два выключателя. Все линии высокого напряжения, в том числе сборные шины, выполнены проводом 3*АС-500/64. Распределительное устройство высокого напряжения (РУ ВН) содержит следующее оборудование:
• выключатели ВВБК-500А-50/3150хл1 (В — выключатель, В — воздушный, БК — с металлической гасительной камерой-баком, 500 — номинальное напряжение, кВ, буква, А — категория изоляции, 50/3150 — соответственно номинальный ток, А и номинальный ток отключения, кА, хл — для работы в районах с холодным климатом, цифра 1 — для работы на открытом воздухе);
• разъединители РНДЗ-1(2)-500/3200хл1 (Р — разъединитель, Н — наружной установки, Д — двухколонковый, З — с заземляющими ножами, 1(2) — число заземляющих ножей, 500/3200-соответственно номинальное напряжение, кВ и номинальный ток, А, хл — для работы в районах с холодным климатом, цифра 1 — размещение на открытом воздухе);
• трансформаторы тока ТФЗМ-500хл1 2000/1 и ТВТ-500 2000/1(Т — трансформатор тока, Ф — с фарфоровой изоляцией, З — с обмотками звеньевого типа, М — маслонаполненный, В — встроенный, Т — для силовых трансформаторов и автотрансформаторов, хл — для работы в районах с холодным климатом, цифра 1 — размещение на открытом воздухе, 2000/1 — коэффициент трансформации);
• трансформаторы напряжения НКФ-500хл1 (Н — трансформатор напряжения, К — каскадный, Ф — в фарфоровой покрышке, 500 — класс напряжения, кВ,, хл — для работы в районах с холодным климатом, цифра 1 — размещение на открытом воздухе);
• разрядники РВС-20 и РВМГ-500(Р — разрядник, В — вентильный, С — станционный, МГ — модернизированный (РВС)).
На стороне 220кВ: шесть отходящих линий (Пимская, Контур, Полоцкая-1, Полоцкая-2, Полоцкая-3, Ленинская). Схема электрических соединений на среднем напряжении — две рабочие секционированные системы шин с обходной. Воздушные линии выполнены проводом АС-400/51; сборные шины — 2*АС-500/64. Распределительное устройство среднего напряжения (РУ СН) содержит следующее оборудование:
• выключатели ВВБК-220Б-56−3150хл1;
• разъединители РДЗ-1(2)-220/3200 и РДЗ-220/2000;
• трансформаторы тока ТФЗМ-220М-хл1 2000/5;
• трансформаторы напряжения НКФ-220хл1;
• разрядники РВМГ-220/70хл1.
На стороне 35кВ — четыре трансформатора собственных нужд (ТСН) типа ТМ-1000/35/0,4хл1 Y/Y-0 (Т — трёхфазный, М — естественная циркуляция воздуха и масла). Установлено следующее оборудование:
• выключатели ВВУ-35А-40/2000хл1;
• разъединители РНДЗ-1(2)-35/1000хл1;
• трансформаторы тока ТФЗМ-35А-хл1 1000/5;
• трансформаторы напряжения ЗНОМ-35у1;
• разрядники РВС-35хл1.
1.2 Характеристика устройств релейной защиты, противоаварийной автоматики и системы управления
Питание оперативных цепей защит, управления, автоматики и сигнализации осуществляется постоянным током от двух автономных аккумуляторных батарей.
На подстанции установлены следующие устройства противоаварийной автоматики:
• Автоматика прекращения асинхронного хода (АПАХ) — резервный на ВЛ-220 Ленинская, действует на отключение В (выключатель) -220 Ленинская с запретом АПВ. Выведено в резерв с отключением всех внешних связей до особого распоряжения ОАО ТЭ;
• Автоматика от повышения напряжения (АПН) на ВЛ-500 Магистральная действует на отключение В-500 Магистральная с запретом ТАПВ;
• Делительная автоматика (ДА) с контролем перетока активной мощности 50 МВт и более от шин 220 кВ через 1АТГ и 2АТГ действует на отключение В-220 1АТГ и 2АТГ с запретом АПВ. (Автоматика нормально выведена, вводится в работу при ремонте ВЛ-500 СГРЭС-1- Сомкинская или СГРЭС-2 — Сомкинская);
• Устройство фиксации отключения линий (ФОЛ) на ВЛ-500 Магистральная, ВЛ-500 СГРЭС-1, ВЛ-500 СГРЭС-2 предназначено для использования в цепях ПАА.
На ПС Сомкино установлена следующая ВЧ аппаратура:
• на ВЛ Магистральная фаза «В»: ПРД АНКА-460, ПРМ АКАП-328;
• на ВЛ СРГЭС-1 фаза «В»: ПРД АНКА-512, ПРМ АНКА-560;
• на ВЛ СГРЭС-2 фаза «В»: ПРМ АНКА-568, фаза «С»: ПРД АКАП-524;
• на ВЛ Ленинская фаза «С»: ПРД АНКА-516, фаза «А»: ПРМ АНКА-392;
• на ВЛ Пимская фаза «С»: ПРД АНКА-248;
• на ВЛ Полоцкая-1 фаза «В»: ПРД АНКА-452;
• на ВЛ Полоцкая-3 фаза «С»: ПРМ АНКА-532;
• на ВЛ Контур фаза «С»: ПРД АНКА-248.
Регулирование напряжения на шинах 220 подстанции осуществляется автоматически или дистанционно (при выведенной автоматике) устройством РПН.
Напряжение на секциях 35 определяется напряжением в сети 500.
На ВЛ-500 СГРЭС-1, СГРЭС-2, Магистральная установлены следующие защиты и автоматика:
• Основные: комбинированная фильтровая направленная и диффференциально — фазная — НДЗ (ПДЭ-2003);
• Резервные: дистанционная защита (ПДЭ-2001) — 3 зоны, четырехступенчатая токовая направленная защита нулевой последовательности (ТНЗНП) и межфазная отсечка (ПДЭ-2002);
• ОАПВ, ТАПВ (ПДЭ — 2004);
• При однофазных коротких замыканиях и срабатывании быстро-действующих защит (НДЗ, МФО, 1 ступень ЗЗ, 1 зона ДЗ и ускоренных по АНКА 3 ступень ЗЗ и 3 зоны ДЗ) пускается ОАПВ, отключая поврежденную фазу с последующим ее АПВ.
При неуспешном ОАПВ происходит трехфазное отключение ВЛ с запретом ТАПВ. При срабатывание всех остальных защит ВЛ происходит трехфазное отключение ВЛ без запрета ТАПВ.
Оперативные цепи НДЗ, АПВ, управления В-500, осциллографов включены от аккумуляторной батареи № 1, а от аккумуляторной батареи № 2-ДЗ, ЗЗ, УРОВ, АНКА И ЛИФП.
Дифференциальные защиты ошиновки 500 кВ (ДЗО-500) 1 и 2 секций состоят из двух равнозначных комплектов каждая, по оперативным цепям 1 комплект подключен к АБ № 1, а 2 комплект к АБ № 2. По токовым цепям 1 и 2 комплект ДЗО-500 включены на разные трансформаторы тока (ТТ).
Защита трансформаторов напряжения (ЗНКФЛ) ВЛ-500 Магистральная, СГРЭС-2, СГРЭС-1 фиксирует витковые замыкания в фазе ТН-500 и действует соответственно на пуск 1 сигнала АНКА-460кГц ВЛ-500 Магистральная, 1 сигнала АКАП-524кГц ВЛ-500 СГРЭС-2, 1 сигнала АНКА-512кГц ВЛ-500 СГРЭС-1 и отключение соответственно В-500 ВЛ-500 Магистральная, В-500 ВЛ-500 СГРЭС-2, В-500 ВЛ-500 СГРЭС-1 с запретом ТАПВ. По 1 сигналу происходит отключение выключателей соответствующей ВЛ с противоположной стороны с запретом АПВ.
ЗНКФЛ выводится из работы при выводе из работы ПДЭ 2003.
Защиты АТГ разделены на две группы с питанием их от отдельных автоматов оперативного постоянного тока. Каждая группа защит имеет свои выходные промежуточные реле.
В первую группу входят:
• дифференциальная защита;
• дифференциальная защита ошиновки 35(ДЗО-35);
• защита регулировочной и компенсационной обмоток (РО и КО);
• устройство контроля изоляции и защиты вводов 500(КИВ-500).
Во вторую группу входят:
