Учебная работа. Разработка электрической станции

(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)

Загрузка...

Учебная работа. Разработка электрической станции

Содержание
Введение
1. Выбор основного оборудования и разработка вариантов схем выдачи энергии
2. Выбор и технико-экономическое обоснование главной схемы электронных соединений

3. Расчет токов недлинного замыкания для выбора аппаратов и токоведущих частей

4. Выбор аппаратов(высоковольтные выключатели, разъединители, разрядники и др.)

5. Выбор токоведущих частей (токопроводы генераторов и трансформаторов, шины распределительных устройств всех напряжений)

6. Выбор типов релейной защиты

7. Выбор измерительных устройств и измерительных трансформаторов

8. Выбор конструкций и описание всех распределительных устройств

Литература

Введение

В данном курсовом проекте рассмотрены вопросцы выбора и расчёта главных частей электронной части ТЭЦ, произведена разработка нескольких вариантов схемы, изготовлен выбор и технико-экономическое обоснование главной схемы, расчёт токов недлинного замыкания. Выбраны для схемы электронные аппараты, релейная защита, измерительные приборы и измерительные трансформаторы.

Целью курсового проекта является разработка электронной станции. В данной работе проектируется ТЭЦ мощностью 390 МВт. Электростанции типа ТЭЦ предусмотрены для централизованного снабжения промышленных компаний и городов электроэнергией и теплом. Являясь, как и КЭС, термическими электростанциями, они различаются от крайних внедрением тепла «отработавшего» в турбинах пара для нужд промышленного производства, также для отопления, кондиционирования воздуха и жаркого водоснабжения. При таковой комбинированной выработке электроэнергии и тепла достигается значимая экономия горючего по сопоставлению с раздельным энергоснабжение, т. е. выработкой электроэнергии на КЭС и получением тепла от местных котельных.

В задании на курсовое проектирование указывалось: тип и мощность электростанции, напряжения, на которых осуществляется питание нагрузок, связь с энергосистемой либо иными электронными станциями, мощности потребляемые перегрузками, схема энергосистемы. При выполнении необходимо было решить последующие вопросцы: создать структурную схему и избрать основное оборудование, избрать и доказать главную схему соединений и схему РУ, высчитать токи к.з., избрать контрольно-измерительные приборы.

Современная электроэнергетика базируется на трехфазном переменном токе с частотой 50 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ). Применение трехфазного тока разъясняется большей экономичностью сетей и установок трехфазного тока по сопоставлению с установками однофазного переменного тока, также возможностью внедрения более надежных, обычных и эконом асинхронных электродвигателей по сопоставлению с электродвигателями остальных типов.

В городках, поселках и на больших предприятиях электронные сети строятся на напряжение 1О кВ и пореже 6 кВ. Напряжения 35 и 11О кВ используются для связи электростанций меж собой при маленьких расстояниях и в распределительных сетях при питании потребителей от массивных станций. Напряжения 220, 330 и 500 кВ используются для связи массивных электростанций меж собой, передачи огромных мощностей на далекие расстояния, также для межсистемной связи.

Электронная часть каждой электростанции, до этого всего, характеризуется схемой электронных соединений, на которой условными обозначениями нанесены все агрегаты, и аппараты электронной части станции и соединения меж ними.

1. Выбор основного оборудования и разработка вариантов схем выдачи энергии

При проектировании электростанций до разработки главной схемы составляют структурные схемы выдачи электроэнергии, на которых показываются главные многофункциональные части установки. Схемы выдачи электроэнергии зависят от типа и мощности станции, состава оборудования (числа генераторов, трансформаторов) и распределения перегрузки меж распредустройствами различного напряжения.

К основному электронному оборудованию электростанций относятся генераторы и трансформаторы. количество агрегатов и их характеристики выбираются зависимо от типа, мощности и схемы станции, мощности энергосистемы и остальных критерий.

Число и мощность генераторов на ТЭЦ выбирают зависимо от нрава термических и электронных нагрузок.

При выбирании числа и мощности генераторов ТЭЦ, присоединённых к шинам генераторного напряжения:

— число генераторов, присоединённых к шинам ГРУ (главное разведывательное управление — орган внешней разведки Министерства обороны Российской Федерации, центральный орган управления военной разведкой в Вооружённых Силах Российской Федерации), не обязано быть меньше 2-ух и больше четырёх;

— ударный ток КЗ на шинах генераторного напряжения, не должен быть наиболее 300 кА;

— суммарная мощность генераторов, присоединённых к шинам генераторного напряжения, обязана несколько превосходить мощность выдаваемую с этих шин пользователям ( включая собственные нужды Р С.Н.).

Таковым образом, при выбирании генераторов нужно обеспечить требуемую мощность проектируемой станции (ТЭЦ-390).

Если данная перегрузка ТЭЦ существенно превосходит нагрузку на генераторном напряжении, то устанавливают блоки генератор-трансформатор и подключают их к РУ завышенного напряжения.

Так как в проектируемой ТЭЦ выдача энергии пользователям осуществляется на 2-х напряжениях , то предусматривается сооружение вместе с ГРУ (Главное разведывательное управление — орган внешней разведки Министерства обороны Российской Федерации, центральный орган управления военной разведкой в Вооружённых Силах Российской Федерации) 6 кВ РУ 35 кВ . Генераторы станции мощностью 160 МВт соединены в блоки с повышающими трансформаторами , что содействует уменьшению токов КЗ. Связь с энергосистемой осуществляется по полосы 220 кВ. Для связи РУ высшего и среднего напряжения служат 2 трехобмоточных трансформатора. На основании всего перечисленного выше составляем структурные схемы выдачи электроэнергии 2-ух вариантов, для предстоящего их технико-экономического сопоставления (рис. 2.1, и рис.2.2)

Рис. 2.1 Структурная схема выдачи энергии 1 варианта

По [2., табл.2.1] генераторы, присоединённые к ГРУ (главное разведывательное управление — орган внешней разведки Министерства обороны Российской Федерации, центральный орган управления военной разведкой в Вооружённых Силах Российской Федерации) (Г1 и Г2): ТВФ-63-2У3 с SНОМ = 78,75 МВА; cos f=0,8; xd»=0,153. Генераторы, присоединённые по блочной схеме (Г3 и Г4): ТВВ-160-2ЕУ3. SНОМ = 188 МВА; cos f=0,85; xd»=0,213; UНОМ = 18 кВ.

Каталожные данные избранных генераторов приведены в таблице 2.1
Каталожные данные генераторовТаблица 2.1

Тип генератора

Sном, МВА

Р,МВт

cos f

Uном, кВ

Iном, кА

xd»

Стоимость, т.р.

ТВФ-63-2У3

78,75

0,8

6,3

7,21

0,153

268

ТВВ-160-2ЕУ3

188

160

0,85

5,67

0,213

650

Число и мощности избираемых трансформаторов зависят от их предназначения, схемы энергосистемы, схемы включения генераторов, количества РУ на любом из напряжений. Так как связей меж линиями высшего и среднего напряжения в прилегающем районе энергосистемы нет, то на станции устанавливаем два трансформатора связи.
Два трансформатора при всем этом избираем трёхобмоточными и два двухобмоточными. Мощность двухобмоточного трансформатора, работающего в блоке с одним генератором, принимается равной мощности генератора в МВ·А (при номинальном коэффициенте мощности) за вычетом мощности собственных нужд. Блочные трансформаторы соединяют генераторы с РУ. Мощность блочных трансформаторов, работающих в блоке с одним генератором, принимают по выражению:
Sт Sг — Scн(2.1)
где Sг — номинальная мощность генератора, МВА;
Sсн — расход на собственные нужды, МВА,
Sс.н. = (Sсн%/100)Sг,(2.2)
где Sсн% — расход на собственные нужды, %. По заданию Sсн% = 9%.

Произведём выбор трансформаторов Т3 и Т4 для 1-го варианта (аналогично Т5 для второго).:

Sс.н. = (9/100)188 = 16,9 МВА;

Sт 188 — 16,9 = 171,1 МВА.

Sном = 200 МВА

Марка трансформатора — ТДЦ-200000/220. Каталожные данные избранного трансформатора приведены в таблице 2.2.

Произведём выбор трансформаторов Т3 и Т4 для 2-го варианта:

Sс.н. = (9/100)78,75 = 7,1 МВА

Sрасч.т = 78,75 — 7,1 = 71,65 МВА

Sном = 80 МВА. Марка трансформатора — ТД-80000/220. Каталожные данные избранного трансформатора приведены в таблице 2.2.

Трансформаторы Т1 и Т2 на ТЭЦ служат для связи ОРУ высочайшего напряжения 220кВ с ОРУ-35кВ и ГРУ (главное разведывательное управление — орган внешней разведки Министерства обороны Российской Федерации, центральный орган управления военной разведкой в Вооружённых Силах Российской Федерации)-6кВ и электроснабжения потребителей среднего напряжения. Два параллельно работающих трансформатора связи, устанавливаем с целью резервирования питания потребителей 6кВ и 35кВ.

1)Выдача лишней мощности в энергосистему в период минимума перегрузки на шинах генераторного напряжения:

(2.3)

где — мощность генератора, кВт;

— номинальный коэффициент мощности генератора;

— малая перегрузка шин генераторного напряжения, — средний коэффициент мощности перегрузки, принимаем = 0,9;

— мощность потребляемая своими нуждами, МВт;

— коэффициент мощности собственных нужд, принимаем = 0,8.

МВА

2)Пропуск от энергосистемы недостающей мощности на шинах генераторного напряжения в момент наибольшей перегрузки и при выключении 1-го из более массивных генераторов:

(2.4)

где , — наибольшая перегрузка и коэффициент мощности потребителей на среднем напряжении. По [1] для UС = 35 кВ принимаем равным .

В момент наибольшей перегрузки по формуле (2.4):

МВА.

При выключении 1-го из более массивных генераторов по формуле

МВА.

При аварийном выключении 1-го из 2-ух параллельно работающих трансформаторов либо при одновременном выключении 1-го генератора и 1-го трансформатора (наложение аварий), перегрузка оставшегося в работе трансформатора Sт не обязана превосходить 1,4.

При выбирании мощности трансформаторов берём в расчёт самый тяжёлый режим работы, в нашем случае — режим минимума перегрузки и учитываем, что перегрузка оставшегося в работе трансформатора Sт не обязана превосходить 1,4:

МВА(2.5)

В связи с обратимым режимом работы трансформаторов связи предусматриваем устройства для регулирования напряжения перегрузкой (РПН) на стороне высшего напряжения (ВН).

По результатам расчетов принимаем Т1-Т2 — трёхобмоточные трансформаторы типа ТДТН- 63000/220 мощностью 63 МВА. Каталожные данные избранных трансформаторов приведены в таблице 2.2.

Напряжение собственных нужд принимаем равным 6,3 кВ.

Мощность рабочих трансформаторов собственных нужд рассчитывается по формуле:

,(2.6)

где SГН — мощность генератора, МВ·А;

kСН — коэффициент, учитывающий расходы на СН, %.

По заданию kСН=9%.

Избираем трансформаторы собственных нужд генератора, подключённого к РУ ВН по блочной схеме Г3, Г4 (для 1 варианта) и Г5 (для 2 варианта):

Трансформатор собственных нужд типа: ТРДСН — 25000/35. Каталожные данные избранных трансформаторов приведены в таблице 2.2.

В обоих вариантах устанавливаем последующий тип пускорезервного трансформатора СН, мощность которого обязана быть в 1,5 раза больше мощности рабочих трансформаторов СН:

Пускорезервный трансформатор собственных нужд, установленный на РУ СН 220 кВ: ТРДН — 40000/220. Каталожные данные избранных трансформаторов приведены в таблице 2.2.

Каталожные данные избранных трансформаторов Таблица 2.2

Тип трансф.

Sном, МВА

Uвн,

кВ

Uсн,

кВ

Uнн,

кВ

Pх

кВт

Pк

кВт

Uквс

Uквн

Uксн, %

(Uн1-н2), %

Iх

Стоимость

т.р.

ТДТН-63000/220

230

38,5

6,3

220

12,5

9,5

0,5

130

ТДН-63000/35

38,5

—

6,3

250

—

12,7

—

0,45

107

ТДЦ-200000/220

200

242

—

130

660

—

0,4

253

ТРДСН — 25000/35

—

6,3

115

—

10,5

0,65

ТРДНС- 40000/220

230

—

6,3

170

—

11,5

0,6

119,6

2. Выбор и технико-экономическое обоснование главной схемы электронных соединений

энергия ток замыкание трансформатор

Варианты главной схемы электронных соединений разрабатываются по составленным структурным схемам выдачи электроэнергии станции.

При всем этом схемы РУ должны удовлетворять последующим требованиям:

1. На электростанциях с блоками 300 МВт и наиболее повреждение хоть какого из выключателей не обязано приводить к отключению наиболее 1-го энергоблока;

2. повреждение либо отказ секционного либо шиносоединительного выключателя, а так же совпадение отказа 1-го из выключателей с ремонтом хоть какого другого не должны приводить к отключению наиболее 2-ух блоков полосы, если при всем этом сохраняется устойчивая работа энергосистемы либо её части;

3. Любой генератор мощностью 200 МВт и наиболее должен присоединяться к шинам завышенного напряжения через отдельные трансформаторы и выключатели;

4. Отключение присоединений обязано выполняться:

— ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока) — не наиболее чем 2-мя выключателями;

— энергоблоков, трансформаторов связи, трансформаторов собственных нужд — не наиболее чем 3-мя выключателями РУ всякого напряжения;

5. Обязана быть обеспечена возможность ремонта выключателей 110 кВ и выше без отключения соответственных присоединений.

Для каждой принятой схемы выдачи мощности определяем число присоединений в любом РУ которое рассчитывается как сумма числа отходящих к пользователям линий (n лэп), числа линий связи с системой (nсв) и числа трансформаторов связи (nт.св) либо питающих трансформаторов (nт), присоединенных к данному РУ:

nру = nлэп + nсв + nт.св + nт,(3.1)

количество отходящих линий определяется из дальности передачи и экономически целесообразных величин передаваемых мощностей:

, (3.2)

Рл — большая активная мощность, передаваемая на одну цепь, МВт по [6, табл.2.1].

Рмакс — большая активная мощность, выдаваемая в энергосистему, МВт:

(3.3)

Принимаем с учётом развития региона связи с системой — 2.

Принимаем с учётом развития региона — 2.

Количество отходящих линий 6 кВ:

,(3.4)

где — наибольшая перегрузка, присоединённая к шинам ГРУ (главное разведывательное управление — орган внешней разведки Министерства обороны Российской Федерации, центральный орган управления военной разведкой в Вооружённых Силах Российской Федерации), МВт;

— номинальное напряжение на шинах ГРУ (главное разведывательное управление — орган внешней разведки Министерства обороны Российской Федерации, центральный орган управления военной разведкой в Вооружённых Силах Российской Федерации), = 6 кВ;

0,7 — коэффициент, учитывающий наличие запасных линий, работающих в обычном режиме с недогрузкой;

— данные токи в линиях.

(3.5)

Принимаем = 32 (4 секции 2 = 8 секций; 84=32 полосы). Как было обозначено выше для присоединения перегрузки к шинам ГРУ (главное разведывательное управление — орган внешней разведки Министерства обороны Российской Федерации, центральный орган управления военной разведкой в Вооружённых Силах Российской Федерации) применяем линейные сдвоенные реакторы допускающие присоединение нескольких отходящих линий.

Число присоединений

Таблица 3.1

Вариант 1

ГРУ (главное разведывательное управление — орган внешней разведки Министерства обороны Российской Федерации, центральный орган управления военной разведкой в Вооружённых Силах Российской Федерации) 6 кВ

РУ 35 кВ

РУ 220 кВ

nлэп

nт.св

nт

—

Число присоединений

Таблица 3.2

Вариант 2

РУ 6 кВ

РУ 35 кВ

РУ 220 кВ

nлэп

nт.св

nт

—

В ГРУ (главное разведывательное управление — орган внешней разведки Министерства обороны Российской Федерации, центральный орган управления военной разведкой в Вооружённых Силах Российской Федерации) 6 кВ принимаем одиночную секционированную систему шин. Перегрузка к шинам ГРУ (главное разведывательное управление — орган внешней разведки Министерства обороны Российской Федерации, центральный орган управления военной разведкой в Вооружённых Силах Российской Федерации) 6 кВ присоединена через сдвоенные реакторы.

В ОРУ 35 кВ принимаем упрощённую схему без сборных шин — схему с мостом, т.к. в ОРУ требуется схема устройства для четырёх присоединений — 2-ух линий и 2-ух трансформаторов.

В ОРУ 220 кВ принимаем схему с 2-мя рабочими и одной обходной системой шин. Достоинством данной схемы будет то, что при резервировании хоть какого выключателя, все присоединения остаются в работе.

На основании имеющихся данных произведём технико-экономическое сопоставление 2-ух вариантов главной схемы электронных соединений.

Технико-экономическое сопоставление вариантов делается с целью выявления более экономного варианта распределения генераторов меж разными напряжениями, определения мощности генераторов (трансформаторов), выбора схемы РУ, когда данным техническим требования удовлетворяют несколько схем.

При выполнении расчёта исключаем финансовложения на закупку генераторов и трансформаторов СН, т.к. их типы схожи в обоих вариантах.

Экономически целесообразный вариант определяется по минимуму приведенных издержек:

,(3.6)

где К — финансовложения на сооружение электроустановки, у.е.;

Ен — нормативный коэффициент экономической эффективности

финансовложений, принимаем равный 0,12;

И — годичные эксплуатационные Издержки.

Годичные эксплуатационные издержки складываются из каждогодних эксплуатационных расходов на амортизацию оборудования Иа и расходов, связанных с потерями энергии в трансформаторах РУ:

(3.7)

где Ра и Ро — отчисления на амортизацию и сервис, %. Для

оборудования проекта примем Ра = 6,4 %, Ро = 2 %;

ДЭ — утраты энергии в кВт·ч;

в — стоимость 1-го кВт·ч потерянной энергии, равная 0,8 у.е./(кВт·ч).

Утраты энергии, , кВт·ч, в двухобмоточном трансформаторе и автотрансформаторе:

,(3.8)

где ДРхх — утраты холостого хода;

ДРкз — утраты недлинного замыкания;

Sном — номинальная мощность трансформатора, МВ·А;

Sмакс — наибольшая перегрузка трансформатора;

Т — число часов работы трансформатора, можно принять Т= 8760 час.

ф — число часов наибольших утрат, принимаем ф = 4500 час.

Утраты энергии в трёхобмоточных трансформаторах:

,(3.9)

Принимаем в = с = н =4500 ч. Потому что мощность всех обмоток трёхобмоточного трансформатора схожа, то

Утраты в нескольких (n) работающих параллельно однотипных трансформаторах:

(3.10)

Сопоставление экономической эффективности 2-ух вариантов с раной степенью надёжности, у каких К1 > К2, а U1< U2, можно произвести по сроку окупаемости финансовложений, Т, лет:

(3.11)

Определим финансовложения по укрупнённым показателям цены частей схем. Результаты расчёта сводим в таблицу 3.1.

Определим утраты в трансформаторах:

2ТДТН-63000/220/35:

2ТДН-63000/35:

ТДЦ-200000/220:

2ТДЦ-200000/220:

ТРДНС-25000/220:

2ТРДНС-25000/220:

Потому что оба варианта имеют пускорезервный трансформатор собственных нужд, то пренебрегаем потерями в нём.

Финансовложения в сооружение ТЭЦ. Таблица 3.3

Оборудование

Стоимость единицы, тыс. руб

1-ый вариант

2-ой вариант

количество единиц, шт.

Общая стоимость, тыс. руб.

количество единиц, шт.

Общая стоимость, тыс. руб.

Ячейки РУ 35 кВ

35,2

211,2

Ячейки ГРУ (главное разведывательное управление — орган внешней разведки Министерства обороны Российской Федерации, центральный орган управления военной разведкой в Вооружённых Силах Российской Федерации) 6 кВ

17,5

140

Ячейки сдвоенных реакторов

150

Генераторы: ТВФ-63-2У3

268

536

Генераторы: ТВВ-160-2ЕУ3

650

1300

Трансформаторы: ТДТН-63000/220

130

260

Трансформаторы: ТДН-63000/35

107

—

214

Трансформаторы: ТДЦ-200000/220

253

506

Трансформаторы собственных нужд: ТРДНС-25000/35

124

Трансформаторы собственных нужд: ТРДН-40000/220

119,6

Общая стоимость

3346,8

3560,8

По формуле (3.7):

1-ый вариант:

2-ой вариант:

По формуле (3.7):

1-ый вариант:

2-ой вариант:

Согласно проведенному технико-экономическому сопоставлению исходя из расчёта издержек на сооружение системы З1<З2 на 7 %. Избираем вариант № 1.

3. Расчёт токов недлинного замыкания для выбора аппаратов и токоведущих частей

Для выбора и проверки электронных аппаратов нужна верная оценка расчётных критерий КЗ.

Для начала расчета составим расчетную схему, которая представляет собой однолинейную электронную схему проектируемой станции, в которую включены все источники питания и все вероятные связи меж ними и системой.

На рисунке 4.1 приведем расчетную схему проектируемой станции.

На схеме намечаем расчетные точки, надлежащие более томным условиям:

— на шинах РУ всякого напряжения, и на каждой секции при использовании секционных реакторов;

— на выводах генераторов;

— за линейным реактором;

— за трансформаторами и реакторами собственных нужд.

В качестве расчетного вида КЗ принимаем трехфазное.

Расчёт токов недлинного замыкания при трёхфазном маленьком замыкании делается в последующем порядке:

— для проектируемой схемы составляется расчётная схема ;

— по расчётной схеме составляется эквивалентная схема замещения;

— все элементы схемы приводятся к базовым условиям;

— путём постепенного преобразования схема замещения приводится к простейшему виду;

— определяется по закону Ома изначальное значение повторяющейся составляющей тока недлинного замыкания (КЗ), определяется ударный ток в именованных единицах.

Разглядим пример расчёта тока недлинного замыкания в точке К1.

Расчет производим в относительных единицах. Зададимся базовыми критериями. Базовая мощность Sб=1000МВА, базовое напряжение Uб=230кВ.

Базовый ток , кА, определяем по формуле:

,(4.1)

где — среднее номинальное напряжение, кВ.

кА

Определим сопротивление частей схемы замещения, приведённые к базовым условиям:

Система. Потому что система S = , то ХC = 0.

Линия электропередачи

;(4.2)

где — удельное сопротивление 1 км полосы, для воздушных принимается равным О,4 Ом/км, для кабельных — 0,08 Ом/км; — длина полосы электропередачи (ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока)), км; , — базовая мощность, МВА ; — среднее номинальное напряжение, кВ.

Трансформаторы блока ТДЦ -200000/220:

,(4.3)

где — напряжение КЗ трансформатора в процентах.

— номинальная мощность трансформатора, МВА.

Определим сопротивления трёхобмоточных трансформаторов

ТДТН-63000/220:

(4.4)

(4.5)

(4.6)

Трансформаторы собственных нужд ТРДНС-25000/35:

;(4.7)

,(4.8)

где — напряжение КЗ обмотки ВН в процентах;

— напряжение КЗ расщеплённых обмоток НН в процентах.

;

Пускорезервный трансформатор , ТРДНС-40000/220 по формулам (4.7) и (4.8):

;

Генераторы:

,(4.9)

где — сверхпереходное сопротивление генератора.

Генераторы ТВВ-160-2ЕУ3:

;

Генераторы ТВФ-63-2У3:

Выбор секционного реактора производим по условию:

,(4.10)

где — номинальный ток реактора, А;

— номинальный ток генератора присоединенного к секции, А;

По [1, табл. 5.14] избираем реактор РБДГ 6-6000-0,18У3 с Хр= 0,18 Ом и Iдн = 97 кА.

Тогда сопротивление реактора определим по формуле:

,(4.11)

Избираем реакторы для собственных нужд исходя и данной мощности собственных нужд. Для генераторов ТВФ-63-2У3 величину тока собственных нужд определяем по формуле:

(4.12)

Избираем реакторы для собственных нужд — РБ-10-1000-0,22У3

Тогда сопротивление реактора , о.е., определим по формуле(4.11):

Сопротивление линейного реактора ХР определяется из условия ограничения тока КЗ до отключающей возможности выключателя ВМП-10 (Iном откл = 20 кА).

Сопротивление линейного реактора ХР определяем последующим образом. Суммарное сопротивление цепи КЗ до реактора:

,(4.13)

где — ток трёхфазного недлинного замыкания в цепи до реактора, кА.

В нашем случае для выбора линейных реакторов ГРУ (главное разведывательное управление — орган внешней разведки Министерства обороны Российской Федерации, центральный орган управления военной разведкой в Вооружённых Силах Российской Федерации) 6 кВ ток был за ранее рассчитан программкой ТКЗ — = 107,2 кА.

Требуемое сопротивление цепи КЗ для обеспечения Iном окл. = 20 кА:

Сопротивление линейного реактора Хр , Ом:

По [ .,табл. 5.15] избираем РБС-6-2х1000-0,22У3 с Iном = 2 х1000А,

Uном = 6 кВ, Хр = 0,22 Ом, К = 0,53.

Т.к. линейный ректор сдвоенный, то тогда сопротивление реактора Хр, о.е., определим по формуле:

(4.14)

(4.15)

где К — коэффициент связи сдвоенного реактора.

— сопротивление реактора, определим по формуле (4.11):

;

По формулам (4.14) и (4.15):

Сопротивление перегрузки:

(4.15)

где — мощность перегрузки, МВА.

Сопротивления частей схемы, приведенные к базовым условиям, наносим на схему замещения. При расчёте токов КЗ показываем на схеме замещения сопротивление лишь 1-го линейного реактора и сопротивление лишь 1-го реактора собственных нужд, т.к. токи КЗ на других линейных реакторах и реакторах собственных нужд будут подобными.

Для этого любой элемент в схеме замещения обозначаем дробью: в числителе ставим порядковый номер элемента, а в знаменателе —

Сверхпереходная ЭДС генераторов для практических расчетов находится по формуле:

(4.16)

Потому что система задана нескончаемой мощности, то примем Е1=1.

Для генератора ТВФ-63-2У3 по (4.13):

Для генератора ТВВ-160-2 по (4.13):

Сверхпереходная ЭДС перегрузки (при расчёте точки К1) в вводится в расчёт со значением:

Мощность генераторов в схему замещения вводится ЭДС Е //, придаются порядковые номера, и указываются величины в о.е.

На рисунке 4.2 приведем эквивалентную схему замещения станции:

Преобразуем схему к последующему виду:

Полученную схему преобразуем к последующему виду:

;

Изначальное

;(4.17)

ток трёхфазного КЗ в точке К1:

;

Ударный ток недлинного замыкания:

(4.18)

где Ку — ударный коэффициент тока к.з. по [6, табл. 4.2] принимаем Ку=1,93.

ток КЗ в производный момент времени переходного процесса определим по типовым кривым для момента времени расхождения контактов выключателя ф:

= р.з. + с.в., (4.19)

где р.з. — время деяния релейной защиты, можно принять 0,01с.

с.в. — собственное время отключения выключателя, примем 0,1с.

= 0,01 + 0,1 = 0,11 с.

Суммарный номинальный ток генераторов:

;(4.20)

Находим по отношению Iпо/Iнг = 8,11/1,34 = 6,05 ? 6 (шестая типовая кривая) коэффициент К = 0,92.

Тогда:

Iпгф = К·Iног;(4.21)

(4.22)

Iпгф = 0,92·4,58= 4,21 кА

Для системы:

(4.23)

Ток КЗ для момента времени = 0,11с.:

Iпф = Iпгф + Iпфс = 4,21+3,803=8,013 кА. (4.24)

Величина асимметричного тока в момент размыкания контактов:

,(4.25)

где Та — неизменная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ. Определяем по таблице [6, табл. 4.2] для шин завышенного напряжения станции с трансформаторами 100 МВ·А и выше Та = 0,14.

.(4.26)

Наибольшее

(4.27)

Аналогично рассчитаем токи КЗ и в остальных точках схемы, при всем этом повторяющуюся составляющую тока КЗ Iпо рассчитываем по программке «TKZ» на ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач), распечатка результатов программки представлена в приложении. Результаты расчётов заносим в приложение 1.

Токи недлинного замыкания в других точках рассчитаем при помощи программки «». Расчет произведем в последующих точках:

на шинах РУ 220 кВ — точка К1;

на шинах РУ 35 кВ — точка К2;

на шинах РУ 6 кВ — точка К3, точка К3 также является выводом генератора 78,75МВА на первой секции;

на выводах генератора К4;

за трансформатором собственных нужд К5;

за пускорезервным трансформатором К6;

на выводах линейных реакторов первой секции К7;

на выводах реактора собственных нужд К8.

Точка КЗ

Iпо, кА

Ку

, кА

Iпф, кА

, кА

К1

8,11

1,93

22,1

8,01

5,40

К2

17,76

1,92

48,2

17,54

11,42

К3

107,20

1,95

295,6

105,90

72,30

К4

62,81

1,96

174,1

61,90

42,27

К5

14,07

1,85

36,8

13,90

8,65

К6

24,04

1,85

62,9

23,70

14,64

К7

14,33

1,93

39,1

13,74

9,17

К8

14,33

1,85

37,4

13,93

8,79

4. Выбор аппаратов (высоковольтные выключатели, разъединители, разрядники и др.)

электронные аппараты избираем по расчетным условиям обычного режима с следующей проверкой их работоспособности в аварийных режимах. Все электронные аппараты выбираются по номинальному напряжению (Uр Uн), роду установки (внутренняя, внешняя) и конструктивному выполнению. По номинальному току (Iраб.max Iн) выбираются те аппараты, по которым протекают рабочие токи: выключатели, разъединители, отделители, реакторы, трансформаторы тока и предохранители. Выбор выключателей и разъединителей

По отключающей возможности:

Проверка на симметричный ток отключения по условию:

Iп, Iотк.ном (5.1)

Проверка отключения апериодической составляющей тока КЗ:

ia, Iaном = •ном• Iотк.ном (5.2)

где Iaном — номинальное допускаемое времени ;

ном — номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе.

Если условие (5.1) производится, а (5.2) нет, то допускается создавать расчёт по относительной составляющей апериодической составляющей:

• Iп, + ia, • Iотк.ном•(1+ном) (5.3)

Проверка на электродинамическую стойкость выключателя делается по предельному сквозному току КЗ:

Iп,о Iпр,с;(5.4)

iу iпр.с , (5.5)

где Iпр,с — действующее

iпр.с — амплитудное

Проверка на тепловую стойкость по термическому импульсу:

Вк It2•tt(5.6)

где Вк — термический импульс КЗ по расчету:

Вк = Iп,о2•(tотк+Та) (5.7)

где It — предельный ток тепловой стойкости по каталогу;

tt, — продолжительность протекания тока тепловой стойкости, с.

tотк — время отключения выключателя, с.

Та — неизменная времени затухания.

Выбор разъединителей и короткозамыкателей :

Выбор разъединителей и короткозамыкателей создают по Uном и Iном, также инспектируют по условиям (5.4)-(5.6)

Выбор выключателя и разъединителя для ОРУ 220 кВ:

Iном = Sном / •Uном = 200•103/•220 =524,86 А

Imax = 1,4• Iнорм = 1,4•524,86 =734,8 А

Выбор выключателя и разъединителя в ОРУ 220 кВ

Расчетные данные

Каталожные данные

Выключатель

ВВБ-220Б-31,5/2000У1

Разъединитель

РНД3.1-220/1000У1

Uуст = 220 кВ

Imax = 734,8 А

Iп, = 8,013 Ка

Iп,о = 8,11 кА

iу = 22,1 кА

Вк = (8,11103)2•(0,1+0,14)= 15,79106 кА2•с

Uн = 220 кВ

Iн = 2000 А

Iотк.ном = 31,5 кА

Iaном = =

=•31,5•(1+0,1) = 49 кА

Iпр.с = 40 кА

iпр.с = 102 кА

It2•tt = (40103)2•3 = 4800 106 А2•с

Uн = 220 кВ

Iн = 1000 А

—

iпр.с = 100 кА

It2•tt = (40103)2•3= 4800106 кА2•с

Выбор выключателя и разъединителя для ОРУ 35 кВ

Iном = Sном / •Uном = 63•103/•35 = 1039,2А

Imax = 1,4•Iном = 1.4•1039.2 = 1454,92А

Выбор выключателя и разъединителя в ОРУ 35 кВ

Расчетные данные

Каталожные данные

Выключатель

ВВУ-35А-40/2000У1

Разъединитель

РНД3.1-35/2000У1

Uуст = 35 кВ

Imax = 1454,92 А

Iп, = 17,54 кА

Iп,о = 17,76 кА

iу = 48,2 кА

Вк = (17,76103)2•(0,18+0,14)= 100,93106 кА2•с

Uн = 35 кВ

Iн = 2000 А

Iотк.ном = 40 кА

Iaном = =

=•40•(1+0,2) = 67,9 кА

Iпр.с = 40 кА

iпр.с = 102 кА

It2•tt = (40103)2•3 = 4800 106 А2•с

Uн = 35 кВ

Iн = 2000 А

—

iпр.с = 63 кА

It2•tt = (25103)2•4= 2500106 кА2•с

Выключатель ГРУ (главное разведывательное управление — орган внешней разведки Министерства обороны Российской Федерации, центральный орган управления военной разведкой в Вооружённых Силах Российской Федерации) 6 кВ в цепи генератора ТВФ-63-2У3:

Выбор выключателя и разъединителя в цепи генератора ТВФ-63-2У3

Расчетные данные

Каталожные данные

Выключатель

ВВГ-20-160/12500У3

Разъединитель

РВР3.1-20/8000У3

Uуст = 6,3 кВ

Imax = 7596,7 А

Iп, = 105,9 кА

Iп,о = 107,2 кА

iу = 295,6 кА

Вк = (107,2103)2•(0,3+0,185)= 5573,5106 кА2•с

Uн = 20 кВ

Iн = 2000 А

Iотк.ном = 160 кА

Iaном = =

=•160•(1+0,2) = 271,5 кА

Iпр.с = 160 кА

iпр.с = 410 кА

It2•tt = (160103)2•4 = 10240 107 А2•с

Uн = 20 кВ

Iн = 8000 А

—

iпр.с = 320 кА

It2•tt = (125103)2•4= 62500106 кА2•с

Произведём выбор выключателя установленного в цепи трёхобмоточного трансформатора со стороны НН.

Выбор выключателя и разъединителя в цепи генератора ТВФ-63-2У3Т

Расчетные данные

Каталожные данные

Выключатель

ВВГ-20-160/12500У3

Разъединитель

РВР3.1-20/8000У3

Uуст = 6,3 кВ

Imax = 8508,3 А

Iп, = 105,9 кА

Iп,о = 107,2 кА

iу = 295,6 кА

Вк = (107,2103)2•(0,2+0,4)= 6895,1106 кА2•с

Uн = 20 кВ

Iн = 2000 А

Iотк.ном = 160 кА

Iaном = =

=•160•(1+0,2) = 271,5 кА

Iпр.с = 160 кА

iпр.с = 410 кА

It2•tt = (160103)2•4 = 10240 107 А2•с

Uн = 20 кВ

Iн = 8000 А

—

iпр.с = 320 кА

It2•tt = (125103)2•4= 62500106 кА2•с

Произведём выбор выключателя 6 кВ установленного за ТСН 25 МВА:

Выбор выключателя за ТСН 25 МВА

Расчетные данные

Каталожные данные

Выключатель ВЭЭ-6-40/1600У3

Разъединитель

Uуст = 6,3 кВ
Imax = 1266 А
Iп, = 13,9 кА
Iп,о = 14,07 кА
iу = 36,8 кА

Вк = (14,07103)2•(1,5+0,09+0,125)= 339,5106 кА2•с

Uн = 6,6
Iн = 1600 А
Iотк.ном = 40 кА
Iaном = =
=•40•(1+0,4) =80 кА
Iпр.с = 40 кА
iпр.с = 128 кА

It2•tt = (40103)2•3 = 4800 106 А2•с

Произведём выбор выключателя 6 кВ установленного за ПРТСН 40 МВА:
Выбор выключателя за ПРТСН 40 МВА

Расчетные данные

Каталожные данные

Выключатель

ВЭЭ-6-40/2500У3

Разъединитель

Uуст = 6,3 кВ
Imax = 2025,8 А
Iп, = 23,7 кА
Iп,о = 24,07 кА
iу = 62,9 кА

Вк = (24,07103)2•(1,5+0,09+0,125)= 993,6106 кА2•с

Uн = 6,6
Iн = 2500 А
Iотк.ном = 40 кА
Iaном = =
=•40•(1+0,4) =80 кА
Iпр.с = 40 кА
iпр.с = 128 кА

It2•tt = (40103)2•3 = 4800 106 А2•с

Произведём выбор выключателей, установленных на отходящих кабельных линиях, при условии, что Imax = 1,3 Iн кл:
Выбор выключателей на отходящих КЛ

Расчетные данные

Каталожные данные

Выключатель

ВЭЭ-6-40/1600У3

Разъединитель

Uуст = 6,3 кВ
Imax = 306,5 А
Iп, = 13,74 кА
Iп,о = 14,33 кА
iу = 39,11 кА

Вк = (14,33103)2•(0,1+0,14)= 49,28106 кА2•с

Uн = 6,6
Iн = 1600 А
Iотк.ном = 40 кА
Iaном = =
=•40•(1+0,4) =80 кА
Iпр.с = 40 кА
iпр.с = 128 кА

It2•tt = (40103)2•3 = 4800 106 А2•с

Выбор ограничителей перенапряжений
Ограничители перенапряжений- это устройства, которые обеспечивают не только лишь защиту изоляции от перенапряжений, да и гашение дуги провождающего тока в течение времени, наименьшего, чем время деяния релейной защиты.

Места установки ограничителей перенапряжений:

— цепь измерительного трансформатора напряжения на шинах ОРУ 220 кВ — ОПН-220У1

— в нейтрали блочного трансформатора 220 кВ — ОПН-110У1.

— в нейтрали пускорезервного трансформатора собственных нужд ПРТСН — ОПН-110У1;

— на стороне 220 кВ трансформаторов связи устанавливаем — ОПН-220У1.

— на стороне 35 кВ трансформаторов связи устанавливаем- ОПН-35У1

— на стороне 6 кВ трансформаторов связи устанавливаем — ОПН-6У1

Выбор сборных шин 220 кВ.

Потому что сборные шины по экономической плотности тока не выбираются, то принимаем сечение по допустимому току при наибольшей перегрузке на шинах и току протекающему при всем этом на шинах. В нашем случае это при выводе одной из шин в ремонт и отказе одной из линий, таковым образом определим Iраб.max:

(6.1)

(6.2)

По [3] принимаем АС-600/72, Iдоп=1050 А; d=33,2 мм.

Iдоп =1050А > 966,2 А. В согласовании с советами по условию короны для установок 220 кВ малый поперечник провода 21,6 мм., потому останавливаемся на избранном проводе. Радиус провода ro=d/2=33,2/2=16,6 мм = 1,66 см. Расстояние меж фазами D=400 см, фазы размещены горизонтально.

Проверка шин на схлёстывание не делается, потому что S//кз =меньше чем допускаемое [3, стр.279] S//кз = 8000 МВА.

На тепловое действие токов КЗ шины ОРУ не проверяются.

Выбор сборных шин 35 кВ.

Потому что сборные шины по экономической плотности тока не выбираются, то принимаем сечение по допустимому току при наибольшей перегрузке на шинах.

(6.4)

По [3] принимаем АС-70/11, q=70 мм?; Iдоп=265 А; d=11,4 мм.

Iдоп=265А>231 А.

Проверка по условию коронирования по ПУЭ не делается. Расстояние меж фазами D=150 см, фазы размещены горизонтально.

При таком расстоянии силы взаимодействия меж фазами не значительны, потому расчёт на электродинамическое действие не производим.

Произведём проверку на тепловое действие К.З. по

По формуле (6.3):

Как следует, при принятом сечении q = 70 мм2 тепловая устойчивость шин не обеспечивается, потому принимаем АС-95/16, q=95 мм?; Iдоп=330 А; d=13,5 мм., Iдоп=330А.

Эластичная ошиновка РУ производится теми же проводами, что и сборные шины.

Выбор сборных шин ГРУ (главное разведывательное управление — орган внешней разведки Министерства обороны Российской Федерации, центральный орган управления военной разведкой в Вооружённых Силах Российской Федерации) 6 кВ:

Представим, что сборные шины будут размещены в верхушках прямоугольного треугольника с расстоянием меж фазами aх = ау = 0,8 м. И пролётом L = 2 м.

Выбор шин произведём по току самого массивного присоединения — генератора ТВФ-63-2У3. Номинальный ток генератора Iн ,А:

(6.5)

Наибольший ток генератора Iраб max ,А:

(6.6)

Сборные шины по допустимому току: IдопIp.max. (6.7)

Принимаем [3, табл. П3-3] шины коробчатого сечения, дюралевые 2(2009012) мм, высота h = 200 мм, ширина полки b = 90 мм, толщина шины с = 12 мм, сечение (24040) мм2, Iдоп= 8830 А.

По условию (6.7): 8830А > 7596А

Проверка шин на тепловую устойчивость, производим при термическом импульсе при действии трёхфазного К.З.:

По формуле (6.3):

Как следует, при принятом сечении (24040)мм2 тепловая устойчивость шин обеспечивается.

При коробчатых шинах частота собственных колебаний существенно больше , чем у прямоугольных шин. Потому не учитываем механические колебания.

Напряжение в материале шин от взаимодействия фаз по [3, табл. 4-3]:

,(6.8)

где — момент сопротивления 2-ух сращенных шин,

принимаем по [3, табл. П3-3]: = 490 см?

Определяем силу взаимодействия меж швеллерами:

.(6.9)

Принимая Wn = Wyy = 46,5 см? по [3, П3-3] и доп=82,3 Мпа по [3, табл. 4-2] (Для дюралевых шин ) определяем наибольшее расстояние меж прокладками:

,(6.10)

Число прокладок в пролёте по формуле:

,(6.11)

Принимаем одну прокладку.

Произведём выбор изоляторов. За ранее избираем опорные изоляторы ОФ-6-4000. Проверяем их по допустимой механической перегрузке. Наибольшая сила, работающая на извив по формуле (3, табл. 4-3):

(6.12)

Поправка на высоту коробчатых шин:

(6.13)

где — высота изолятора, =235 мм.

Расчётная сила:

(6.14)

По [3, табл. П3-4] Fразр = 40000 Н. Потому что Fрасч > 0,6 Fразр = 24000 Н, изолятор ОФ-6-4000 не подступает по механической прочности. Избираем изолятор ОФ-6-6000, Fразр = 60000 Н. Тогда Fрасч =33257,1< 0,6 Fразр = 36000 Н. совсем принимаем опорный изолятор ОФ-6-6000.

Избираем проходной изолятор П-6/8000-4250: с параметрами Uн = 6 кВ; Fразр = 42500 Н; Iн = 8000 А > Ip.max = 7596 А. Проверяем проходной изолятор на механическую крепкость:

(6.15)

Потому что Fрасч =11311,95 Н < 0,6Fразр = 0,642500 = 25500 Н, то избранный изолятор удовлетворяет требуемым условиям.

Для подвески гибких шин используются последующие гирлянды изоляторов:

35 кВ: 8ПС — 6А.

220 кВ: 15ПС — 6А

Выбор токоведущих частей блока.

Токоведущие части от выводов генератора до блочного трансформатора производятся комплектным экранированным токопроводом.

По [3, табл.6-9] избираем ТЭК-20/6000, номинальный ток главной цепи 6000 А:

По формуле (6.6):

Iдоп = 6000 > Ip.max.=5712,7 А.

Условие динамической стойкости главной цепи:

Токоведущие части от выводов 220 кВ силовых трансформаторов до сборных шин производятся гибкими токопроводами.

Сечение избираем по экономической плотности тока:

Принимаем jэ=1А/мм?

qэ = Imax/jэ = 690,7/1 = 690,7 мм?

По [3, табл. П3-1] принимаем АС-700/86 с Iдоп=1220 А. Проверка провода по допустимому току:

Imax=690,7 Iдоп=1220 А.

Проверку на тепловое действие и на коронирование не проводим, т.к. было определено преждевременное, что при Вк= 15,78106 А2с, qmin = 45,1 мм2, а выбранное сечение 700 мм2 существенно выше. Проверку на коронирование также не производим, т.к. сечение АС-240/39 является наименьшим. По условию образования короны.

Токоведущие части от выводов 220 кВ трансформаторов связи. В обычном режиме примем при номинальной мощности трансформатора:

(6.16)

По [3, табл.П3-1] принимаем сечение АС-240/39 т.к. данное сечение является наименьшим по условию короны. Проверка на коронирование и тепловую стойкость рассмотрена выше. Токоведущие части от выводов 35 кВ трансформаторов связи до сборных шин производятся гибкими токопроводами. Сечение избираем по экономической плотности тока:

Принимаем jэ=1А/мм?

qэ = Imax/jэ ; (6.17)

;

qэ = Imax/jэ = 384/1= 384 мм?

Принимаем 2xАС-150/19. Проверка провода по допустимому току:

Imax=384 А Iдоп=2×450 А.

Проверка на перегрузочную способность:

;

Iраб max= 404 А Iдоп=2×450 А

Проверка по условию коронирования по ПУЭ не делается. Проверку на тепловую устойчивость не проводим. Токопровод в цепи от выводов генератора ТВФ-63 до фасадной стенки производится пофазно-экранированным. Избираем токопровод генераторного напряжения ГРТЕ-10-8550-300 с Uном=10,5кВ, Iном= 8,5кА, iдин=300кА по последующим условиям:

Uн Upаб; (6.18)

10,5 6,3 кВ;

Iн Ip.max ; (6.19)

8,5 кА 7,21 кА.

Электродинамическая стойкость:

iдин iу; (6.20)

iдин = 300 кА 295,6 кА.

Токопровод в цепи генератора ТВВ-160 для соединения генератора с фасадной стенкой — применяем пофазный экранированный токопровод с электрически непрерывным кожухом ТЭКМ-Е-20-10000-360 с Uн=20кВ; Iном = 10 кА; i.дин. = 360 кА по последующим условиям:

Uн Upаб; (6.21)

Uн 18 кВ;

Iн Ip.max ; (6.22)

Iн 5,67 кА.

Электродинамическая стойкость:

iдин iу; (6.23)

iдин 174,1 кА.

Токоведущие части от отпайки блока к выводов ТСН — производятся гибкими токопроводами.

(6.24)

По [3, табл. П3-1] принимаем 2АС-185/24 , с Iдоп= 2520 А ,

Iдоп=2•520=1040А > 801,8А.

Проверка на тепловую устойчивость, производим при термическом импульсе при действии трёхфазного К.З.:

По формуле (6.3):

Как следует, при принятом сечении (2185)мм2 тепловая стойкость не обеспечивается.

По условию тепловой стойкости избираем 2АС-300/39 , с Iдоп= 2690 А

Выбор токопровода от ТСН до РУ СН :

Блочный ТСН:

(6.25)

Избираем токопровод ТЗК — 6 — 2000 — 81. Iн = 2000 A; iэ.дин. = 81 кА;

Iн=1202А < Iн =2000А

Проверяем на электродинамическую стойкость:

iу =36,8 кА< iэ.дин.= 81кА

Выбор токопровода от ПРТСН до РУ СН :

Избираем токопровод

ТЗМЭП-10-3150-128. с Uн=10кВ, Iн=3150A iэ.дин.=128 кА;

Iут=1924,5А < Iн=3150А

Проверяем на электродинамическую стойкость:

iу=62,9 < iэ.дин.=128кА

6. Выбор типов релейной защиты

Защиты блока генератор — трансформатор.

Продольная дифференциальная защита трансформатора от многофазных замыканий, витковых замыканий и замыканий на землю. Продольная дифференциальная защита генератора от многофазных КЗ в обмотках статора и на его выводах.

защита напряжения нулевой последовательности — от замыкания на землю на стороне генераторного напряжения.

Газовая защита трансформатора — от замыкания снутри кожуха трансформатора.

Токовая защита оборотной последовательности, состоящая из 2-ух фильтр — реле тока оборотной последовательности. При всем этом чувствительный орган реле производит защиту генератора от перегрузок токами оборотной последовательности. Твердый орган реле является запасной защитой от наружных несимметричных КЗ.

Токовая защита с запуском по минимальному напряжению — запасная от симметричных КЗ;

защита нулевой последовательности от наружных замыканий на землю в сети с огромным током замыкания на землю.

Наибольшая токовая защита от симметричных перегрузок, употребляется ток одной фазы.

Цепь убыстрения отключения блока и запуск схемы УРОВ при неполнофазных отключениях выключателя.

Односистемная поперечная защита от витковых замыканий в одной фазе без выдержки времени — для защиты генератора.

Защиты трансформаторов собственных нужд.

От повреждений снутри кожуха и на выводах — продольная дифференциальная токовая защита.

От повреждений снутри кожуха трансформатора, сопровождающихся выделением газов и от снижения уровня масла — газовая защита.

От наружных КЗ, а так же для резервирования защит рассмотренных выше — МТЗ с комбинированным запуском по напряжению.

От перегрузки — МТЗ, использующая ток одной фазы с действием на сигнал.

защита шин.

Дифференциальная токовая защита без выдержки времени, обхватывающая все элементы, которые подсоединены к системе шин, осуществляется при помощи реле тока, отстроенного от переходного и установившегося тока небаланса.

На обходном выключателе устанавливается трёхступенчатая дистанционная защита и токовая отсечка от многофазных КЗ, а так же четырёхступенчатая токовая направленная защита нулевой последовательности от замыканий на землю.

На шиносоединительном выключателе — двухступенчатая токовая защита от многофазных КЗ, а так же трёхступенчатая токовая защита нулевой последовательности от замыканий на землю.

Защита ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока).

Частотная защита, трёхступенчатая дистанционная защита, токовая защита нулевой последовательности — для защиты от КЗ на землю.

Защита кабельных линий — двухступенчатая защита — МТЗ и токовая отсечка, от однофазных КЗ на землю — на сигнал.

7. Выбор измерительных устройств и измерительных трансформаторов

Контроль за режимом работы основного и вспомогательного оборудования осуществляется при помощи контрольно-измерительных устройств.

Принимаем к установке последующие приборы.

Таблица измерительных устройств

Устройство и пространство установки

Тип устройства

Класс точности

1. Турбогенератор.

Статор:

Амперметр в каждой фазе

Э — 377

1,5

Вольтметр

Э — 377

1,5

Ваттметр

Д — 305

1,5

Варметр

Д — 305

2,5

Счётчик активной энергии

И — 675

1,0

Счётчик реактивной энергии

И — 675М

2,0

Датчик активной мощности

Датчик реактивной мощности

Регистрирующие приборы:

Ваттметр

Н- 344

1,5

Амперметр

Н- 344

1,5

Вольтметр

Н- 344

1,5

Ротор:

Амперметр

Э — 377

1,5

Вольтметр

Э — 377

1,5

Регистрирующий амперметр

Н- 344

1,5

Частотомер

Э — 371

2,5

Синхроноскоп

Э — 327

3 о

2. Блок генератор-трансформатор:

Генератор — приборы п.1

Трансформатор НН

Амперметр

Э — 377

1,5

Ваттметр

Э — 377

1,5

Варметр

Д — 305

2,5

3. Трёхобмоточный трансформатор

сторона НН:

Амперметр

Э — 377

1,5

Ваттметр

Д — 305

1,5

Варметр

Д — 305

2,5

сторона СН:

Амперметр

Э — 377

1,5

Ваттметр

Д — 305

1,5

Варметр

Д — 305

2,5

сторона СН:

амперметр

Э — 377

1,5

4. Трансформаторы собственных нужд

На одну секцию со стороны питания:

амперметр

Э — 377

1,5

ваттметр

Д — 344

1,5

счётчик активной энергии на две секции со стороны питания:

амперметр

Э — 377

1,5

ваттметр

Д — 344

1,5

счётчик активной энергии

И — 675

1,0

на вводе к секциям:

амперметр

Э — 377

1,5

5. Линия 6 кВ к пользователям

амперметр

Э — 377

1,5

счётчик активной энергии

И — 675

1,0

счётчик реактивной энергии

И — 675М

2,0

6. Линия 35 кВ

амперметр

Э — 377

1,5

ваттметр

Д — 344

1,5

варметр

Д — 344

1,5

7. Линия 220 кВ

амперметр в каждой фазе

Э — 377

1,5

ваттметр с обоесторонней шкалой

Д — 312

1,5

варметр с обоесторонней шкалой

Д — 312

2,5

8. Сборные шины ГРУ (главное разведывательное управление — орган внешней разведки Министерства обороны Российской Федерации, центральный орган управления военной разведкой в Вооружённых Силах Российской Федерации)

На каждой секции:

вольтметр

Э — 377

1,5

вольтметр с переключением

Э — 355

1,5

частотомер

Э — 372

2,5

два частотомера

Э — 371

2,5

два вольтметра

Э — 377

1,5

синхроноскоп

Э — 327

3 о

общие приборы:

два регистрирующих вольтметра

Н — 344

1,5

два частотомера

Н — 345

1,5

9. Шины 6 кВ собственных нужд

вольтметр

Э — 377

1,5

вольтметр с переключением

Э — 355

1,5

10. Сборные шины высшего напряжения на каждой системе шин:

вольтметр с переключением

Э — 355

1,5

регистрирующие приборы:

частотомер

Н — 345

1,5

вольтметр

Н — 344

1,5

суммирующий ваттметр

Н — 348

1,5

приборы синхронизации

два частотомера

Д — 730

2,5

два вольтметра

Э — 377

1,5

синхроноскоп

Э — 327

3 о

осцилограф (Uф,Uо, Iо,I )

11. Шунтирующий реактор

амперметр

Э — 377

1,5

варметр

Д — 312

1,5

12. Секционный выключатель

амперметр

Э — 377

1,5

Выбор измерительных трансформаторов тока для присоединения контрольно-измерительных устройств и реле делается по последующим условиям:

По напряжению установки:

Uном Uуст;(8.1)

По номинальному току первичной цепи:

I1ном Imax; (8.2)

Номинальный ток должен быть как можно поближе к рабочему току установки, потому что недогрузка первичной обмотки приводит к повышению погрешности.

По конструкции и классу точности.

По электродинамической стойкости:

iу = kэд••I1ном, (8.3)

где Kэд — кратность электродинамической стойкости по каталогу;

I1ном — номинальный первичный ток трансформатора тока.

Электродинамическая стойкость шинных трансформаторов тока определяется устойчивостью самих шин распределительного устройства, вследствие этого такие трансформаторы по этому условию не проверяются.

По тепловой стойкости:

Вк (kт• I1ном)2•tt, (8.4)

где Вк — термический импульс по расчету;

kт — кратность тепловой стойкости по каталогу;

tт — время тепловой стойкости по каталогу.

По вторичной перегрузке:

Z2 Z2ном, (8.5)

где Z2 — вторичная перегрузка трансформатора тока;

Z2ном — номинальная допустимая перегрузка трансформатора тока в избранном классе точности.

Разглядим выбор трансформаторов тока на примере трансформатора тока, для присоединения устройств в цепи ТВФ-63-2У3

По [3, табл. 4-22] избираем трансформаторы тока интегрированные в токопровод: ТШ-10-8000-0,5/ Р.

Таблица 8.2 Выбор трансформатора тока

]]>

Перейти и растаять в своей любимой социалке

Учебная работа. Разработка электрической станции

Учебная работа. Разработка электрической станции

Как? Вы еще не читали? Ну это зря...