СОДЕРЖАНИЕ

С.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………….....… …..8

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХАБАРОВСКОЙ ТЭЦ–1...………..…….10

2 РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТЭЦ-1……………………….………………….…..14

2.1 Режим отпуска и потребления энергии………………………….…14

3 РАСЧЕТ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ЗРУ – 35 кВ……………......…16

3.1 Расчет токов короткого замыкания до шин 35 кВ……………......16

3.1.1 Исходные данные для расчета…………………..……………16

3.1.2 Расчет токов короткого замыкания…………………………..18

3.2 Расчет рабочих максимальных токов………………………….......39

3.3 Размещение оборудования ЗРУ-35 кВ………………………....41

3.3.1 Выбор оптимального варианта замены оборудования……..41

3.4 Выбор оборудования ……………………………………..…………41

3.5 Выбор оборудования ячеек ……………………………………….. 43

3.5.1 Выбор выключателя…………………………………….…….. 43

3.5.2 Выбор трансформатора тока ……………………….….…….47

3.5.3 Выбор разъединителей………………………….……………..51

3.5.4 Выбор сборных шин …………………………….…………….52

3.5.5 Выбор изоляторов……………………………………………...54

4 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ……………………….……………………..56

4.1 Проектные решения…………………………………………………..56

4.2 Основные требования по охране труда…………………………….57

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………..60

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ………………………………………..…61

ВВЕДЕНИЕ

В данной выпускной квалификационной работе произведен выбор, расчет и проверка оборудования для модернизации закрытого распределительного устройства (ЗРУ) переменного тока, напряжением 35кВ, теплоэлектростанции Хабаровская ТЭЦ-1 филиала «Хабаровская генерация» АО «Дальневосточная генерирующая компания».

За время своего существования Хабаровская ТЭЦ-1 претерпела множество реконструкций и расширений. Производится перевод котлоагрегатов на природный газ, модернизирована система теплофикации, была начата реконструкция распределительных устройств переменного тока. При этом большая часть электрооборудования отработала по два срока службы, что часто приводит к отказам в его работе.

Распределительные устройства являются наиболее ответственными элементами электрической части станции, т.к. в них сосредоточена вся основная коммутационная аппаратура для приема и распределения выработанной станцией электроэнергии потребителям (выключатели нагрузки, шинные и линейные разъединители, контрольно-измерительные трансформаторы, шины, изоляторы).

Необходима замена масляных выключателей МКП-35, так как они эксплуатируются с 1968 года и уже отслужили свой срок службы.

Предлагаю заменить МКП-35 на элегазовые выключатели. У них большая стоимость, но больший срок службы и больше коммутационная способность. Также элегазовый выключатель имеет меньшие габариты и вес чем МКП-35. Элегазовому выключателю не требуется масло, отсюда чистота и удобство в обслуживании. В подтверждении этого установленные раннее элегазовые выключатели на линиях Т-82,Т-83 хорошо себя зарекомендовали в работе и эксплуатации. В дополнении предлагаю заменить устаревшие разъединители с ручным приводом на более современные с электроприводом.

В отдельных помещениях ЗРУ35кВ предусмотрена установка элегазовых выключателей с пружинным приводом с моторным заводом пружин. Привод имеет два электромагнита отключения и снабжен блокировочными устройствами предотвращающими:

- проход команды на включение при включенном выключателе при невзведенных пружинах;

- проход команды на отключающие электромагниты при отключенном выключателе.

Модернизация оборудования будет проводиться без изменения существующей главной принципиальной электрической схемы распределительных устройств напряжением 110/35/6кВ ХТЭЦ-1и в соответствии с указаниями типового проекта 407-03-456.87«Схемы принципиальные 6-750кВ подстанций».

Проект разработан в соответствии с действующими нормами, правилами, инструкциями и государственными стандартами, включая требования взрывопожаробезопасности и промышленной безопасности опасных производственных объектов.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХАБАРОВСКОЙ ТЭЦ-1

Хабаровская ТЭЦ-1 была сдана в эксплуатацию в 1954 году.

Установленная электрическая мощность станции составляет 435 МВт.

Установленная тепловая мощность составляет 1200 Гкал/час, в том числе:

• отборов турбин – 881,4 Гкал/час;

• РОУ 100/35 – 18,6 Гкал/час;

За 2015 год было выработано 1600890 тыс. кВт. ч. Отпуск электроэнергии с шин составил 1302015 тыс. кВт. ч. Отпуск теплоэнергии – 3166679 Гкал.

Топливом для Хабаровской ТЭЦ-1 служит смесь бурых и каменных углей; природный газ Сахалинского месторождения.

В качестве резервного и растопочного топлива используется мазут, который хранится в трех резервуарах по 2000 м³ каждый и в одном резервуаре 3000 м³.

НаХабаровской ТЭЦ-1 имеются две группы основного оборудования: очередь 90 кгс/см³ и очередь 130 кгс/см³.

На очереди 90 кгс/см³ установлено 7котлоагрегатов из них:

• 3котлоагрегата типа ТП-170 ст. 1-3 с паропроизводительностью 170 т/ч;

• 2 котлоагрегата типа БКЗ-160-100 ст. 5,6 с паропроизводительностью 160 т/ч;

• 2 котлоагрегата типа БКЗ-220-100 ст. 7,8 с паропроизводительностью 220 т/ч;

На очереди 90 кгс/см³ установлено 4 турбоагрегата из них:

• турбоагрегата типа ПР-25-90 ст. 1,3 мощностью 25 МВт;

• турбоагрегат типа ПТ-25-90 ст. 2 мощностью 30 МВт;

• турбоагрегат типа ПТ-60-90/13 ЛМЗ ст. 6 мощностью 50 МВт.

На очереди 130 кгс/см³ установлено 8 котлоагрегатов типа БКЗ-210-140 ст. 9-16 паропроизводительностью 210 т/ч. Котлоагрегаты БКЗ-210-140 ст. 10,11,16 были реконструированы с целью перевода на сжигание газообразного топлива. Котлоагрегаты БКЗ-210-140 ст. 14-15 в ближайшее время планируется реконструировать с целью перевода на сжигание газа.

На очереди 130 кгс/см³ установлено 3 турбоагрегата типа Т-100/120-130 ст. 7-9. Номинальная мощность турбоагрегата Т-100/120-130 ст. 7, 8 – 100 МВт, а турбоагрегата Т-100/120-130 ст. 9 – 105 МВт.

Система технического водоснабжения – открытая (с пятью градирнями пленочного типа площадью орошения 1600 м³).

Основным источником водоснабжения ХТЭЦ-1 является река Амур, дополнительным – городской водопровод.

По инвестиционным предложениям развития Хабаровской ТЭЦ-1 на 2014-2018 планируется:

• реконструкция водогрейной котельной с монтажом новых газовых водогрейных котлов;

• перевод котлов на газовое топливо ст. №7,8,14,15;

• перевод электродвигателей ПСУ и дутьевых вентиляторов на частотное регулирование;

• реконструкция ячеек ЗРУ 110 кВ с заменой воздушных выключателей на элегазовые (ячейки 1Б,2,4,6);

• реконструкция генератора ТГ-7;

• реконструкция резервного питания БНА;

• замена трубопроводов ГЗУ от ХТЭЦ-1 до СОВ;

• установка системы видеоконтроля.

Таблица 1.1 – Технические данные турбогенераторов на Хабаровской ТЭЦ-1

Обозначение на схеме	ТГ-1	ТГ-2	ТГ-3	ТГ-6	ТГ-7	ТГ-8	ТГ-9
Тип турбогенератора	ТВ2-30-2	ТВ2-2-30-2	ТВ2-2 30-2	ТВ-60-2	ТФВ-100-2	ТФВ-100-2	ТФВ-120-2У3
	0,125	0,125	0,125	0,125	0,191	0,191	0,192
Uномг, кВ	6,3	6,3	6,3	6,3	10,5	10,5	10,5
	1,08	1,08	1,08	1,08	1,13	1,13	1,13
	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8
Pномг, МВт	30	30	30	60	100	100	100

Таблица 1.2 – Технические данные двухобмоточных трансформаторов на Хабаровской ТЭЦ-1

Обозначение на схеме	ТС-1,2	ТБ-3	ТБ-6	ТБ-7	ТБ-8	ТБ-9	ТГ-7
Тип трансформатора	ТД-31500/35	ТД-40500/33	ТДГ-70500/ 110	ТДЦ-125000/ 110-У1	ТДЦ-125000/ 110-70	ТДЦ-125000/ 110	ТДНС-16000/ 35
Sном, МВ·А	31,5	40,5	70,5	125	125	125	16
Uвн, кВ	38,5	38,5	121	121	121	121	10,5
Uнн, кВ	6,3	6,3	6,3	10,5	10,5	10,5	6,3
Uк, %	8,35	8,20	10,6	10,85	10,93	11,45	10,1

Таблица 1.3 – Технические данные трёхобмоточных трансформаторов на Хабаровской ТЭЦ-1

Обозначение на схеме	ТС-4	ТС-5
Тип трансформатора	ТДТН-63000/110-У1	ТДТНГУ-63000/110-У1
Sном, МВ·А	63	63
Uвн, кВ	115	115
Uсн, кВ	38,5	38,5
Uнн, кВ	6,3	6,3
Uвн-сн, %	10,5	10,3
Uвн-нн, %	18,98	18,06
Uсн-нн, %	7,34	6,8

Таблица 1.4 – Технические данные двухобмоточных трансформаторов с расщепленной обмоткой низшего напряжения на ХТЭЦ-1

Обозначение на схеме	ТГ-8	ТГ-9
Тип трансформатора	ТРДНС-25000/15У1	ТРДНС-20000/35
Sном, МВ·А	25	20
Uвн, кВ	10,5	10,5
Uнн1, кВ	6,3	6,3
Uнн2, кВ	6,3	6,3
Uвн-нн1, %	18,6	7,6
Uвн-нн2, %	19,1	7,65
Uнн1-нн2, %	10,1	8,45

1. РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТЭЦ-1

1. Режим отпуска и потребления энергии

На ХТЭЦ-1 вырабатываются следующие классы напряжения 6,3 и 10,5 кВ, а также происходит отпуск электроэнергии с шин 110 кВ, 35 кВ и 6 кВ.

В главном распределительном устройстве (ГРУ) 6 кВ расположены две системы сборных шин, одна из которых секционирована масляным выключателем. С шин 6 кВ производится отпуск электроэнергии ряду промышленных потребителей. Электроснабжение этих потребителей производится по радиальной схеме питания. Также от ГРУ-6 кВ отходят линии питания собственных нужд (ЛПСН) ТЭЦ-1 и резервные линии питания собственных нужд (РЛПСН).

ЗРУ-35 кВ представляет собой кирпичное двух этажное здание, расположенное на территории ХТЭЦ-1. На первом этаже расположены ячейки масляных выключателей 35 кВ и приводы разъединителей. На втором этаже ЗРУ-35 кВ имеет две системы не секционированных шин соединенных шиносоеденительным масляным выключателем (ШСМВ), а также систему разъединителей и выход, через проходные изоляторы, линий 35 кВ. ЗРУ-35 кВ получает питание от ГРУ-6 кВ через два повышающих трансформатора связи ТР-1 и ТР-2, а также от генератора ТГ-3 через повышающий трансформатор связи ТР-3. ЗРУ-35 кВ связано с ЗРУ-110 кВ двумя трансформаторами связи, через которые происходит переток энергии.