1

Тема: РЗА параллельных выключателей

Доброго дня!
Готовится проект строительства металлургического завода на базе итальянского оборудования Danieli. Их типовое проектное решение подключения дугоплавильной печи мощностью 260 МВА на напряжение 35 кВ через два параллельных вакуумных выключателя. Плюс еще два таких стоит на вводе секции 35 кВ. Номинальные токи на 35 кВ такой установки порядка 6 кА. Вакуумные выключатели 35 кВ есть только с номиналом 3150 А, элегазовые - 5 кА.
1) Есть ли желательно в российском сегменте вакуумные выключатели с большими номиналами.
2) Есть у кого опыт РЗА параллельно работающих выключателей и что ждать, если такой проект утвердят.
3) Вариант с увеличением номинального напряжения до 110 кВ будет рассматриваться с итальянцами.

2

Re: РЗА параллельных выключателей

Mikhaylov_Aleksey писал(а):
2021-11-25 08:49:47

опыт РЗА параллельно работающих выключателе

Опыта нет, но по моему, нужно последовательно с каждым ставить реакторы, а сами выключатели зашунтировать емкостями, так можно не много сгладить токи КЗ и выравнять скорости нарастания восстанавливающегося напряжения на контактах,
а вообще мало ли кто, что хочет, нужно считать и смотреть переходные процессы. Вся сложность в том, что нужно иметь заводскую мат. модель выключателей.
Дело в том, что "опаздывающий" выключатель всегда будет в худшем положении какие бы не были токи или скорости их отключение, т.к. именно он будет брать на себя остатки и если один сработает быстро, то второй может просто сгореть...  Даже наоборот может оказаться, что лучше, что бы они были "тихоходными". Самое главное обеспечить их абсолютно идентичные коммутационные параметры.

3

Re: РЗА параллельных выключателей

Mikhaylov_Aleksey писал(а):
2021-11-25 08:49:47

1) Есть ли желательно в российском сегменте вакуумные выключатели с большими номиналами.

номинальные токи вы найдете больше, чем 6 кА, это генераторные выключатели, но напряжения скорее всего 24 кВ будет потолком.
Еще вы не указали номинальный ток отключения.
Вы еще поинтересуйтесь, а у иностранного производителя режим нейтрали на 35 кВ какой? Возможно с нашими ПУЭ не совпадет.

Добавлено: 2021-11-25 15:43:57

Mikhaylov_Aleksey писал(а):
2021-11-25 08:49:47

2) Есть у кого опыт РЗА параллельно работающих выключателей и что ждать, если такой проект утвердят.

С масляными выключателями есть.
ведущий и ведомый ставят иногда , когда не хватает номинальных токов.
Попробуйте с Тавридой связаться и с Высоковольтным союзом. Может им самим будет интересно с вами поработать.

4 (2021-11-25 15:48:01 отредактировано Mikhaylov_Aleksey)

Re: РЗА параллельных выключателей

Сложность синхронизма работы этих выключателей понятна. Кроме всего у дугоплавильных агрегатов по технологическим процессам происходят достаточно частые отключения, н-р на тех.ремонт и т.п. Так же такие аппараты работают с различными компенсациями реактивной мощности. Поэтому даже обычное отключение\включение таких параллельных выключателей по переходным процессам при неравномерности размыкания контактов влечет за собой серьезную опасность. Хотелось бы уйти от двух выключателей, хотя зарубежные проекты часто встречаются с параллельными выключателями, предохранителями и т.п. Может есть какие аналоги типа шнайдеровского генераторного вакуумного выключателя VAH на 6/10 кВ с номинальным током 8 кА только на 35 кВ.
ТКЗ РДУ будет считать. Вообще пока все на уровне проектов и отразится строительством двух ПС 500 и 220 кВ. Пока нужно решить на месте, что с такими мощностями делать, как отключать/включать.

5

Re: РЗА параллельных выключателей

Если 6 кА номинальный ток, то следует смотреть на жизнь реально и выключатель должен быть на номинал около 9 кА из-за большого количества отводимого тепла.
Математическую модель конечно можно рассмотреть, но она не учтет, что на присоединении будут разъединители, контакты которых начнут окисляться и тепловыделение по фазам будет неравномерным. Выбрав выключатель на 9 кА, мы тем самым устанавливаем небольшую теплоотдачу от ошиновки этого выключателя и обеспечиваем ему комфортные условия отключения.
Вообще итальянцы еще те деятели в металлургии)))

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6 (2021-11-25 17:08:14 отредактировано retriever)

Re: РЗА параллельных выключателей

ПАУтина писал(а):
2021-11-25 13:03:20

Дело в том, что "опаздывающий" выключатель всегда будет в худшем положении какие бы не были токи или скорости их отключение, т.к. именно он будет брать на себя остатки и если один сработает быстро, то второй может просто сгореть...  Даже наоборот может оказаться, что лучше, что бы они были "тихоходными". Самое главное обеспечить их абсолютно идентичные коммутационные параметры.

Я так понимаю, что сам по себе ток больше 3150 А или там 5000 А не страшен (это длительный нагрузочный ток), ток КЗ они должны отключать килоампер 40 наверное. Так что в каком порядке они будут отключаться походу неважно.
А вот реакторы мб и стоит сделать, т.к. иначе может быть из-за разных переходных сопротивлений токи распределятся неравномерно.

Добавлено: 2021-11-25 18:06:59

Lekarь писал(а):
2021-11-25 16:25:44

Если 6 кА номинальный ток, то следует смотреть на жизнь реально и выключатель должен быть на номинал около 9 кА из-за большого количества отводимого тепла.

260000/3^0,5/35=4289 А. Мне думается, 6 кА это с учетом перегрузок. Хотя брать 2х3150 как-то страшно, а вот 2х5000 нормально.

7 (2021-11-26 08:33:09 отредактировано Mikhaylov_Aleksey)

Re: РЗА параллельных выключателей

retriever писал(а):
2021-11-25 17:06:59

Я так понимаю, что сам по себе ток больше 3150 А или там 5000 А не страшен (это длительный нагрузочный ток), ток КЗ они должны отключать килоампер 40 наверное. Так что в каком порядке они будут отключаться походу неважно.
А вот реакторы мб и стоит сделать, т.к. иначе может быть из-за разных переходных сопротивлений токи распределятся неравномерно.

Добавлено: 2021-11-25 18:06:59


260000/3^0,5/35=4289 А. Мне думается, 6 кА это с учетом перегрузок. Хотя брать 2х3150 как-то страшно, а вот 2х5000 нормально.

Да, примерно 6 кА с запасом на секции 35 кВ: 265 МВА на печь, ФКУ 35 кВ и плюс на собственные нужды. Работа дугоплавильного трансформатора (правильно агрегат печь-ковш или АГП) не подразумевает постоянный номинальный ток, он только в момент начала плавки, потом по мере плавки будет уменьшаться. Если реализовывать на вакуумных выключателях, то там только 3150 кА номинал на напряжение 35 кВ. Т.е. надо два выключателя в параллель. Если реализовывать на элегазовых, то там вроде есть на 35 кВ до 5 кА, хотя на просторах интернета таких не нашел. Это пока предварительная стадия проекта, нужно ждать документацию от итальянцев по АГП. Хотелось бы уйти от двух выключателей, там ведь еще придется на АГП и на секцию два ставить и отстраивать их друг от друга.
Обещают какой-то уникальный завод, аналогов которому в России нет. Документы утверждаются на самом высоком уровне. Скорей всего проект сверху спустят готовый не привлекая специалистов с земли, а там как обычно в России напильником доделывайте.
Если какому-то НПО типа Таврида, Высоковольтный союз или другому интересен такой проект, то можно посотрудничать.

8

Re: РЗА параллельных выключателей

Mikhaylov_Aleksey писал(а):
2021-11-26 08:04:53

Обещают какой-то уникальный завод, аналогов которому в России нет.

Уникальный завод это уникальные запасные части, уникальные шинопроводы, уникальный крепеж, уникальные конденсаторы в ФКУ. Все уникальное. Поломка этого уникального или останов требует как минимум связываться с уникальными итальянскими специалистами, которые сначала будут вам менять все по гарантии, но видя, что ваши специалисты продолжают ничего не понимать, будут потирать руки, радуясь, что итальянские заводы без заказов не останутся.
Вообще удивляет позиция наших менеджеров, которые хотя бы связывались с теми, кто столкнулся с так называемой "уникальностью". Ведь останов печи это прямые убытки.

9

Re: РЗА параллельных выключателей

Mikhaylov_Aleksey писал(а):
2021-11-25 08:49:47

два параллельных вакуумных выключателя

Мне кажется это какая-то "итальянская рулетка". Механику надо будет так настроить точно, что бы не было разновременности, иначе "последний за всё платит". По опыту например выключателей АРЕВА времена всё равно уходят, где же взять такие идеальные выключатели?

Добавлено: 2021-11-26 18:10:39

Действительно стоит рассмотреть генераторные выключатели той же АРЕВА или АВВ, может по спец заказу на 35кВ делают? (да, стандартно на генераторное напряжение действительно до 24кВ)

10 (2021-11-26 14:57:11 отредактировано mrsalikov)

Re: РЗА параллельных выключателей

andy_210568 писал(а):
2021-11-26 14:10:39

Мне кажется это какая-то "итальянская рулетка". Механику надо будет так настроить точно, что бы не было разновременности, иначе "последний за всё платит". По опыту например выключателей АРЕВА времена всё равно уходят, где же взять такие идеальные выключатели?

Добавлено: 2021-11-26 18:10:39

Действительно стоит рассмотреть генераторные выключатели той же АРЕВА или АВВ, может по спец заказу на 35кВ делают? (да, стандартно на генераторное напряжение действительно до 24кВ)

В прошлом году довелось побывать на КАМАЗе на сталеплавильном производстве. Там для дуговых печей как раз и используются выключатели ABB VD4 на 35 кВ, но у них исполнение максимум на 2500А вроде как.

Только спалив 3 мультиметра начинаешь понимать, что читать схемы все же нужно.

11

Re: РЗА параллельных выключателей

У генераторных выключателей токи в разы больше. Например у нас на 20кВ аревовские 13,5кА. С напряжением просто действительно засада, но возможно для уникального производства по спецзаказу сделают?

12 (2021-11-27 09:42:05 отредактировано Lekarь)

Re: РЗА параллельных выключателей

9

andy_210568 писал(а):
2021-11-27 07:14:41

У генераторных выключателей токи в разы больше. Например у нас на 20кВ аревовские 13,5кА. С напряжением просто действительно засада, но возможно для уникального производства по спецзаказу сделают?

Конечно сделают)))
Ваш генераторный выключатель раз в пол года коммутируется (когда-то реже или наоборот чаще) в среднем. А этот печной каждый час должен будет включаться и отключаться. Т.е. за сутки включится сколько у вас за 12 лет.

13

Re: РЗА параллельных выключателей

Lekarь писал(а):
2021-11-27 08:38:04

Конечно сделают)))
Ваш генераторный выключатель раз в пол года коммутируется (когда-то реже или наоборот чаще) в среднем. А этот печной каждый час должен будет включаться и отключаться. Т.е. за сутки включиться сколько у вас за 12 лет.

В сутки 10-15 плавок в среднем. И где-то раз в месяц остановка на профилактику. Понятно, что отключения на холостой ход, но коммутационные перенапряжения и все такое при одновременном отключении параллельных выключателей. Надеюсь, что как-то можно будет разделить там нагрузку и коммутировать не 265 МВА. Предыдущий АГП тоже говорили, что 50 МВА надо, а оказалось 28,5 МВА на деле. Подождем документацию по АГП. Трансформаторы 220 кВ предварительно на 250 МВА заложены, как через него 265 МВА пропускать не понятно. Надеюсь трансформаторы 220/35 не додумаются тоже в параллель поставить на АГП.

14 (2021-11-27 12:40:46 отредактировано andy_210568)

Re: РЗА параллельных выключателей

Lekarь писал(а):
2021-11-27 08:38:04

этот печной каждый час должен будет включаться и отключаться

Ну это Вы хватили. У Вас за час цикл плавки пройдёт? . Может у Вас есть информация о СПЕЦИАЛЬНЫХ выключателях для печей, поделитесь. Касательно упомянутого мною FKG1F пр-ва Альстом для привода заявлено 10000 циклов, в специальном исполнении - 20000. Сомневаюсь, что бы "обычные" выключатели выдерживали больше.
На питаемом нами ферросплавном заводе воздушники стоят, обычные, правда они 110 и 220кВ

Mikhaylov_Aleksey писал(а):
2021-11-25 08:49:47

Их типовое проектное решение подключения дугоплавильной печи мощностью 260 МВА на напряжение 35 кВ через два параллельных вакуумных выключателя

Кстати, а в чем действительно проблема повысить уровень напряжения, и коммутировать ВН?

15 (2021-11-27 13:03:06 отредактировано Lekarь)

Re: РЗА параллельных выключателей

andy_210568 писал(а):
2021-11-27 12:39:13

Ну это Вы хватили. У Вас за час цикл плавки пройдёт? .

Добавлено: 2021-11-27 14:53:33

Mikhaylov_Aleksey писал(а):
2021-11-27 09:20:55


В сутки 10-15 плавок в среднем.

Это у них. Я встречал печь 120 МВт - цикл плавки 50 минут. 10 минут загрузка и выгрузка.

Добавлено: 2021-11-27 14:58:51

andy_210568 писал(а):
2021-11-27 12:39:13

10000

Вот и посчитайте на сколько хватит этого цикла. при простое в год 1,5 месяца. На три года выключателя хватит может быть. Это по приводу. А по дугогасительным камерам, надо смотреть документацию.
Вообще для частого включения и отключения нужны контакторы, а выключатель должен стоять перед ними.
И цех с дуговыми печами это не электростанция это грязное производство там защита от пыли должна быть. Если будет защита от пыли, то сразу меняется теплоотвод и нужна хорошая вентиляция. Появляется хорошая приточка - сразу проблема с пожарной безопасностью - возможно понадобятся управляемые шиберные задвижки на воздуховодах.
Можно РУ вынести в отдельное здание, и это один из лучших вариантов, но тогда нужны кабельные каналы в цеху, где будет технологическое оборудование.

16

Re: РЗА параллельных выключателей

На самом АГП 28 МВА стоит вакуумник SIEMENS 3AH4305-2 с номинальным током 1250 А. С ПС запитано по КЛ через вакуумники Элтехники. По коммутациям цехового выключателя могу узнать на неделе, что-то самому интересно, как часто его дергают и как он там поживает.
По увеличению напряжения питания АГП это надо с Danieli спрашивать. Они наверно будут оборудование поставлять. Но на напряжении 110 кВ будут свои трудности: КЛ, выключатель на 110 кВ. Но пока мне кажется это проще задачи, чем большой номинальный ток. Хотя на месте может оказаться и наоборот.
РУ печного трансформатора стоит отдельно в помещении собранное в закрытом корпусе. Но от пыли, а она токопроводящая, это не сильно спасает. Автоматика вентиляции, пожаротушения, газоочистки все есть. Там цеховая автоматика покруче будет РЗА.

17

Re: РЗА параллельных выключателей

Mikhaylov_Aleksey писал(а):
2021-11-27 16:17:33

Но на напряжении 110 кВ будут свои трудности: КЛ, выключатель на 110 кВ.

Для этого напряжения номинал 2000 А это самый обычный. Я конечно не супер специалист, но синхронизация работы двух выключателей выглядит более проблемной. Вообще конечно из общения со спецами с того же ферросплавного завода электроснабжение печей ещё та головная боль. Да просто даже отношение плавил к выключателям - типа как дома на стенке, особо не заморачиваются включил/отключил... Ну и всё остальное так же - они основное производство, а электрики - неосновной цех.

18

Re: РЗА параллельных выключателей

Mikhaylov_Aleksey писал(а):
2021-11-25 13:46:31

Сложность синхронизма работы этих выключателей понятна.

Если только всё проектируется, пусть будут параллельные выключатели, но можно сделать Тр с расщеплённой обмоткой НН, а для усиления эффекта ещё после включателей объединить их через сдвоенный реактор! Дело в том, что в переходном режиме отключения в той ветви которой как бы начнёт увеличиваться ток по отношению к другой будет создавать взаимную индуктивность, которая будет выравнивать токи...

19 (2021-11-28 08:39:17 отредактировано Mikhaylov_Aleksey)

Re: РЗА параллельных выключателей

ПАУтина писал(а):
2021-11-28 03:03:50

Если только всё проектируется, пусть будут параллельные выключатели, но можно сделать Тр с расщеплённой обмоткой НН, а для усиления эффекта ещё после включателей объединить их через сдвоенный реактор! Дело в том, что в переходном режиме отключения в той ветви которой как бы начнёт увеличиваться ток по отношению к другой будет создавать взаимную индуктивность, которая будет выравнивать токи...

Да, идея хорошая, спасибо. Только трансформатор с расщепленной обмоткой изготавливают с половинной нагрузкой от номинала на каждую обмотку низкого напряжения (возможно по спец. заказу изготовят трансформатор с расщепленной обмоткой с номинальной нагрузкой на каждом расщеплении). И тогда получается, что силовой трансформатор 500 МВА с расщепленной обмоткой может не подойти для АГП мощностью 265 МВА. Но это конечно мысли вслух, на деле обмотки проектируются с запасом и предложенная схема имеет место для обсуждения. В принципе расщепленная обмотка силового трансформатора и не нужна. С трансформатора через сдвоенный реактор на выключатели сразу.
Хотя пока писал дошло, что тангенс фи АГП в районе единицы, т.е реактивная и активная мощность в нормальном режиме примерно одинаковы. На секции 35 кВ будут стоят конденсаторы и с трансформаторы полная мощность пойдет только при отключении ФКУ. Надо посчитать феррорезонансы в сети и посмотреть как будут дружить ФКУ и реактор. АГП дает очень широкий спектр гармоник. По замерам ПКЭ по напряжению меньше 2%, а по току несимметрия в районе 60%.
А вообще токоограничивающий реактор с большим сопротивлением, что свойственно сдвоенным, сильно понижает напряжение в нормальном режиме работы. Поэтому его надо будет компенсировать РПН. Но для сети 220 кВ на данный момент напряжение 210 кВ это хорошо. ФСК как-то не особо стремится подавать номинальное напряжение. Сейчас РПНы трансформаторов стоят в 15-18 положениях. Знаю, что есть безинерционные реакторы без этого недостатка.

20

Re: РЗА параллельных выключателей

andy_210568 писал(а):
2021-11-27 18:03:24

Да просто даже отношение плавил к выключателям - типа как дома на стенке, особо не заморачиваются включил/отключил.

это правильно и единственный путь к выпуску качественной продукции. Не должны плавилы думать о проблемах включения выключателей энергетиков. Всё должно быть просто и интуитивно понятно. Если металлурги будут задумываться о синхронности включения выключателей, то качество металла резко упадет.

Добавлено: 2021-11-28 12:03:50

Mikhaylov_Aleksey писал(а):
2021-11-28 07:32:49

На секции 35 кВ будут стоят конденсаторы.

А что за конденсаторы? Совтол то сейчас запрещен, а водичка, если ей охлаждение делается требует водоподготовки.
На действующих производствах часто повреждаются конденсаторы?
Печи под АЧР заведены?)))