пояснительная записка к вкр (Электроснабжение системы питания насосов ХТЭЦ-3 с переводом на частотный привод), страница 4

РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЭН ХАБАРОВСКОЙ ТЭЦ-3

Для схемы регулирования производительностью электродвигателей ПЭН Хабаровской ТЭЦ-3 предназначается система частотного электропривода на двигателях 6 кВ [2].

Для частотных приводов значительной мощности 4000 кВт будем применять продукцию фирмы SIEMENS. Для использования частотного привода в технологической схеме Хабаровской ТЭЦ-3 для ПЭН выбраны электродвигатели 4АЗМ-4000/6000 УХЛ4.

Для электродвигателей типа 4АЗМ-4000/6000 УХЛ4 выбираем частотный преобразователь Siemens Sinamics SM150 c номинальной мощностью 4500 кВт [10], технические характеристики частотного преобразователя приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 -Технические характеристики частотного преобразователя

Выбор частотного преобразователя произведен по напряжению, мощности и длительно допустимому току.

Преобразователи частоты Siemens Sinamics SM150 относятся к промышленным приводам для ответственных применений, к таким технологическим схемам и относится ПЭН.

Произведем проверку выбранного частотного преобразователя.

По напряжению:

U_п ≥ U_н , (6.1)

6000 В ≥ 6000 В.

где U_п – напряжение частотного преобразователя, В; U_н – номинальное напряжение двигателя, В.

По длительно допустимому току:

I_дл ≥ I_н, (6.2)

600 А ≥ 440 А.

где I_дл – длительно допустимый ток частотного преобразователя; I_н – номинальный ток электродвигателя.

По мощности:

Р_п ≥ 1,1·Р_н, (6.3)

4500 кВт ≥ 1,1·3700 = 4070 кВт.

где Р_п –допустимая мощность частотного преобразователя, кВт; Р_н – номинальная мощность электродвигателя, кВт.

Окончательно для индивидуальной установки на каждый двигатель выбран частотный преобразователь типа Siemens Sinamics SM150, для которого уровень излучаемых и кондуктивных помех не превышает пределов, установленных соответствующими международными стандартами.

7 СХЕМА СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

7.1 Схема электроснабжения системы питательных электронасосов

По условию надежности систем электроснабжения приемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания [4,5]. А перерыв в их электроснабжении при аварии системы от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания [11].

Для надежной работы в схеме ПЭН котлов ХТЭЦ-3 принято к установке шесть преобразователей частоты на каждый из шести электродвигателей мощностью каждого Р_н = 3700 кВт, представленных на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1 - Схема электроснабжения системы ПЭН

Согласно “Нормам технологического проектирования тепловых электрических станций” (НТП) для надежного питания электродвигателей выбираем схему (рисунок 7.1) по одному рабочему трансформатору с расщепленными вторичными обмотками для всех электродвигателей и один с устройствами ввода резерва. По надежности электроснабжения электродвигатели ПЭН относятся к потребителям первой категории [1]. Для обеспечения резервирования и ограничения токов КЗ трансформаторы собственных нужд выбирают одинаковыми по мощности. С учетом повышения требований надежности, предъявляемых к системе собственных нужд, перегрузка рабочих трансформаторов не допускается.

7.2. Схемы подключения ПЭН

Для подключения асинхронных электродвигателей ПЭН -1А, ПЭН-1Б, ПЭН -2А, ПЭН-2Б, ПЭН -3А, ПЭН-3Б, ПЭН -4А, ПЭН-4Б выбираем секции 6 кВ – 1ВВ, 1ВА, 2ВВ, 2ВА, 3ВВ, 3ВА, 4ВВ, 4ВА. Технологически к указанным секциям присоединение электродвигателей возможно, так как на сегодняшний день, загрузка трансформаторов РТСР-1, ТСР-1, ТСР-2, ТСР-3 и ТСР-4, питающих данные секции не превышает 80% - 85%, при работе всех потребителей электроэнергии.

Подключение электродвигателей с частотным преобразователем к указанным секциям требуется следующее [3]:

1. Проверить трансформаторы по перегрузочной способности;

2. Заменить выключатель на автоматический выключатель;

3. Смонтировать от секций РУСН-6 кВ питающие кабельные линии 6 кВ гибким токопроводом;

4. Запитать каждый электродвигатель установки ПЭН через преобразователи

частоты с существующих ячеек секций РУСН-6 кВ, питающие кабельные линии выполнить гибким токопроводом;

5. Подключение трансформаторов выполнить кабелем 6 кВ;

Электроснабжение асинхронных электродвигателей ПЭН осуществляется от секций 6 кВ. При этом требуется произвести реконструкцию схемы электроснабжения электродвигателей ПЭН с установкой восьми частотных преобразователей.

6. Для защиты трансформаторов и кабельных линий 6 кВ и 0,4 кВ предусмотреть в ячейках РУ блоки защитной автоматики;

- Для кабеля 6 кВ основного питания смонтировать секционированный кабельный короб 50х30;

- Прокладку кабелей 6 кВ выполнить, согласно требований ПУЭ п.2.3.120 к взаимо-резервирующим источникам питания;

- Шкаф с автоматами для резервных вводов установить в помещении секций РУСН-6 кВ каждого блока;

- Управление электродвигателями с частотными преобразователями, контроль тока статора, контроль напряжения на секциях 6 кВ и схему РЗА АВР выполнить на панели «ПЭН котлов» на ЩУ;

- Предусмотреть сигнализацию аварийного отключения электродвигателей ПЭН на ЩУ;

- Систему автоматизации, управления и защиты для ПЭН установить в помещении секций в шкафах преобразователей частоты. Предусмотреть противопожарные мероприятия для кабелей 6 кВ специальными составами.

7.3. Выбор силовых трансформаторов собственных нужд

Мощность трансформаторов собственных нужд ТСР-1, ТСР-2, ТСР-3 и ТСР-4 напряжениями 15,75/6,3 кВ и резервный трансформатор РТСР-1 напряжением 115/6,3 будут рассчитываться из условия прямого пуска всех электродвигателей секций РУСН-6 кВ и значения полной мощности на шинах 6 кВ за наиболее загруженную смену [5].

Данные по нагрузке РУСН-6 кВ представлены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Нагрузка РУСН-6 кВ

Проверку установленных трансформаторов по мощности проведем по формуле:

Наиболее выгодная загрузка цеховых трансформаторов зависит от категории надежности потребителей электроэнергии, от числа трансформаторов и способа резервирования. Рекомендуется принимать следующие коэффициенты загрузки трансформаторов:

- при преобладании нагрузки первой категории для двухтрансформатор­ных подстанций k_з = 0,65  0,7;

- при преобладании нагрузок второй категории для однотрансформатор­ных подстанций в случае взаимного резервирования трансформаторов на низшем напряжении k_з = 0,7 0,8;

- при нагрузках 3-й категории k_з = 0,9  0,95.

Таким образом, для I категории принимаем k_з = 0,65-0,7.

Тогда мощность трансформатора ТСР-1 определиться по формуле (7.1):

По полученным значениям следует, что трансформатор ТСР-1 типа ТРДНС 40000/35 мощностью 40 МВА проверку проходит.

Паспортные данные трансформатора ТРДНС 40000/35 приведем в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Паспортные данные трансформатора ТРДНС 40000/35

Аналогично проводим проверку остальных трансформаторов собственных нужд, а результаты проверки сведем в таблицу 7.3.

Таблица 7.3 - Результаты проверки ТСН

Паспортные данные трансформаторов СН и тип приведен в таблице 7.4.

Таблица 7.4 - Паспортные данные ТСР-2,3,4 и РТСР-1

Пуск асинхронных короткозамкнутых двигателей ПЭН с частотными преобразователями осуществляется от РУСН-6 кВ при их питании от трансформаторов мощностью 40000 кВА от секции с суммарной нагрузкой этой секции равной см. таблицу 7.1.

Длина кабельной линии от секции РУСН-6кВ до шкафа силовой автоматики РУ 6 кВ составляет L₁ = 30 м. Длина кабельной линии от шкафа силовой автоматики РУ 6 кВ до двигателей составляет L₂ = 35 м.