151130 (Электрическая часть ТЭЦ–180МВТ), страница 2

Определение потерь мощности в двухобмоточном трансформаторе

где: Рхх – потери холостого хода трансформатора, кВт;

Т=Тгод.*Трем. – число работы трансформатора в год;

Тгод=8760час.;

Трем.=600час.; - время ремонта;

Рк - потери короткого замыкания трансформатора, 265 кВт;

где: Sн.т. – номинальная мощность трансформатора, 63000 кВА;

τмах – условное время максимальных потерь, определяется по

кривым τмах=f(Тмах)= 3500

(5.3)

Определить затраты на амортизацию и обслуживание станции.

(5.4)

где: РА% и РО% - нормы отчисления на амортизацию и на обслуживание;

К – стоимость трансформаторов и ячеек электрооборудования;

5.3 Определяем приведённые затраты для второго варианта

5.4 Сравниваем затраты первой и второй схемы

(5.6)

Выбираем схему первого варианта, так как разница между ЗПР.1 и ЗПР.2 <5% и с экономической точки зрения вариант схемы №2 не целесообразен.

6 ВЫБОР СХЕМЫ И ТРАНСФОРМАТОРОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД НА ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

6.1 Выбираем рабочие ТСН по условию:

(6.1)

где: kс=0,8 – коэффициент спроса для ТЭЦ;

Sс.н. – мощность собственных нужд генератора;

Выбираем три ТСН типа ТМНС-40000/10/6,3, [7]

ТМН- 4000/10/6,3

Включая к Т1 со стороны обмотки НН,

Схема собственных нужд станции приведена на рисунке 6.1

Рисунок 6.1- главная схема станций

7 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

7.1 Определить параметры расчетной схемы.

Определить базисные значения.

Sc= 7000 мВА; l=160 км; X*C= 0.98

Рисунок 7.1 – расчётная схема

7.2 Составить схему замещения

Рисунок 7.2- схема замещения

7.3 Определить параметры схемы замещения.

Определить базисный ток:

За базисные условия принять: Sб=1000 МВА; Uб=Uср.=115В.

Определить сопротивление системы

(7.1)

Определить сопротивление линий по условию:

(7.2)

где: Худ.=0,4 Ом*км – для напряжения 220кВ

Для трансформаторов с расщепленной обмоткой

(7.3)

Определить сопротивление для генератора

Определить сопротивление реактора

(7.5)

7.4 Расчёт токов короткого замыкания в точке К–1

Преобразуем схему от источника к точке короткого замыкания

7.5 Определить токи к.з. в точке К-1 в начальный момент времени

От энергосистемы:

где: Е//=1 – сверхпереходная ЭДС источников для системы [7]

(7.9)

(7.10)

где: iа.о. – апериодическая составляющая тока короткого замыкания, кА;

iу – ударный ток, кА;

kу – ударный коэффициент [7]

От генераторов G1- G3:

Е//=1,08 – сверхпереходная ЭДС генераторов ;

7.6 Определить токи к.з. в точке К-1 в момент отключения

- Предварительно выбираем выключатель по напряжению: выбираю элегазовый выключатель типа ВГУ-220

Определяем полное время отключения короткого замыкания

(7.11)

где: tв – полное время отключения выключателя;

tр.з.=0,01сек. – время срабатывания релейной защиты;

Определить значение токов по ветвям

От системы:

(7.12)

(7.13)

где: значение определяется по кривым [7]

От генераторов G1-G3

Определяем приведённый ток генераторов к той ступени напряжения, на которой рассматривается короткое замыкание.

(7.14)

где: ΣРном. – суммарная мощность генераторов;

COSφ – коэффициент мощности генераторов;

Определяем отключение периодической составляющей тока короткого замыкания к приведённому току генераторов

(7.15)

Найти по кривым значение отношения: [7]

(7.16)

Определяем периодическую составляющую короткого замыкания в момент отключения

(7.17)

7 .7 Выполнить расчёт токов короткого замыкания в точке К-2 аналогично расчету К.З. в точке К-1.

7.8 Определить токи К.З. в точке К-2 в начальный момент времени К.З.

От энергосистемы

От генераторов G1;G3

От генератора G2

Выбор выключателя.

7.9 Выбираем выключатель типа МГГ-10-63

Определяем полное время отключения короткого замыкания

Определяем значение токов по ветвям

От системы:

От генераторов G1;G3

Определяем приведённый ток генераторов к той ступени напряжения, на которой рассматривается короткое замыкание

Определяем отношение периодической составляющей тока короткого замыкания к приведённому току генераторов

Определяем апериодическую составляющую короткого замыкания в момент отключения

От генератора G2

Полученные значения токов сносим в таблицу 7.1

Таблица 7.1 – Значения токов короткого замыкания

Точки		Токи к. з. Источники	Iп.о., кА	iа.о., кА	iу, кА		iа.t., кА
К-1		Система	5,7	8,06	14,8	5,7	1,6
		G1 и G3	1,04	1,47	2,5	1,04	40,3
		Суммарный	6,74	9,53	17,3	6,74	1,9
К-2		Система	13	18,4	35,8	13	3,6
		G1;G3	19,2	27,15	53	10,78	8,3
		G2	23	32,5	63,5	14,95	19,5
		Суммарный	32,2	45,6	88,8	23,78	11,9

8 ВЫБОР РЕАКТОРОВ НА НАПРЯЖЕНИЕ 6-10 кВ

8.1 Выбор секционных реакторов

- производится по току:

- по напряжению:

Uуст= UР

- по току:

Imax < Iуст 2,8868< 4,125

- по роду установки: внутренней.

Выбираем реактор типа РБДГ-10-4000-0,18

9 ВЫБОР АППАРАТОВ И ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ ДЛЯ ЗАДАННЫХ ЦЕПЕЙ

9.1 Выбор сборных шин и ошиновки на стороне 220 кВ.

- Провести выбор сечения сборных шин по допустимому току при максимальной нагрузки на шинах.

- Выбираем провод АС 240/32

- Проверить выбранный провод по условию коронирования

- Определить начальную критическую напряженность:

- Напряженностьэлектрического поля вокруг нерасщепленных проводов:

АС 240/32 по условию коронирования подходит.

- Выбранный провод на термическую прочность не проверяется, т.к. расположен на открытом воздухе и в нормальных условиях охлаждения.

- Провода на схлестывания фаз не проверяются, т.к.

9.2 Выбор выключателей и разъединителей

По напряжению: UУСТ≤UНОМ UУСТ=220кВ

По току:

По отключающей способности:

Выбрать по каталогу выключатель и разъединитель.

Выбираю выключатель: ВГУ-220/3150

Выбираю разъединитель: РДЗ-220/1000

- Проверить выключатель и разъединитель на электродинамическую

стойкость

In.o ≤ Iдин ; iу≤iдин

In.o=6,74кА≤ Iдин=50 кА

iу=17,3 кА≤iдин=127 кА

- Проверить выключатель и разъединитель на термическую стойкость по тепловому импульсу.

Для выключателя:

Для разъединителя:

Таблица 9.1 – технические характеристики выключателя и разъединителя

Расчётные данные		Каталожные данные
		Вык–ль ВГУ-220/3150		Разъединитель РДЗ-220/1000
			-
			-
			-

9.3 Выбор трансформаторов тока и напряжения

По роду установки наружный (ОРУ)

По напряжению установки: UУСТ≤UНОМ

UУСТ=220кВ

По току IMAX≤IНОМ

Выбираем предварительно трансформатор тока типа ТФЗМ 220-У1

Расчётные и каталожные данные сводим в таблицу

Расчётные данные	Каталожные данные
Uуст.=220кВ Iмах=165,5А iу=17,3кА В =10,44кА2*с r2=0,77Ом	Uном.=220кВ Iном.=300А iдин.=25кА В =288,12кА2*с r2НОМ=1.2Ом

Выбрать перечень приборов согласно ПУЭ для заданной цепи.

Прибор	Тип	Нагрузка на фазы
		A	B	C
Амперметр	Н-344	0,5	-	0,5
ИТОГО:		0,5	-	0,5

- проверить трансформатора тока по вторичной нагрузке

где: Z2 – вторичная нагрузка трансформатора тока;

Z2ном. – номинальная допустимая нагрузка трансформатора

тока в выбранном классе точности;

Определить вторичную нагрузку трансформатора тока

Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому:

z2≈r2

Определить сопротивление приборов

где: Sпр. – мощность потребляемая приборами

I2 – вторичный номинальный ток приборов;

Принимаем сопротивление контактов rк=0.1Ом

Определяем сопротивление проводов

rпров=

1. Проверить ТА на электродинамическую стойкость

Тепловой импульс от действия тока короткого замыкания

Определить термическую стойкость гарантируемую заводом изготовителем.

Выбрать трансформатор напряжения (TU)

Выбираю трансформатор напряжения НКФ-220кл 0:5

Прибор	Тип	S одной об-ки, В*А	Числ об-ок	СОSφ	Sinφ	Число приборов	Общая потребляемая S Р, Вт Q,В*А
Ваттметр	Д-335	1.5	2	1	0	5	15	-
Варметр	Д-365	1.5	2	1	0	5	15
Фиксирующие приборы	ФИП	3	2	1	0	5	30
Счетчик	ЧЭ-6812	2	2	0.38	0.925	5	20	48,5
Синхроскоп	Э-327	1	2	1	0	1	2	-
Вольтметр	Э-335	2	1	1	0	2	4
Регистрирующий вольтметр	H-344	10	1	1	0	2	2
Частометр	Э-372	3	1	1	0	2	6
Частометр	Э-362	2	1	1	0	1	2
ИТОГО:						28	96	48,5

Три трансформатора соединены по схеме звезда/звезда/разомкнутый треугольник и имеют мощность 107,5ВА, что больше расчётной мощности.

Трансформатор напряжения будет работать в выбранном классе точности 0,5.

Принимаю к установке трансформатор напряжения типа: НКФ-220.

Для соединения трансформатора напряжения с приборами принимаем контрольный кабель КРВГ с сечением жил 2,5 мм.

10.Выбор оборудования в цепи генератора.

10.1Выбор трансформаторов тока.

Так как участок от выводов генератора до фасадной стены турбинного отделения выполнен комплектным токопроводом типа: ГРТЕ -20-10000-300,то выбираем трансформатор тока, встроенный в токопровод, типа ТШВ-15Б-8000/5/5 и технические характеристики сносим в таблицу.

Технические характеристики трансформатора тока.

Тип тр-ра	IНОМ пер А	IНОМ втор А	Исполнение втор обмотки	UНОМ, кВ	UНОМ раб, кВ	tтер, с	iдин, кА
ТШВ-15Б	8000	5	0,2/108	15	-	3	-

Перечень приборов

Прибор	Тип	Нагрузка на фазы
		A	B	C
Ваттметр	Д-335	0,5	-	0,5
Варметр	Д-335	0,5	-	0,5
Счётчик активной энергии	ЦЭ-6812	2,0	-	2,0
Датчик активной мощности	Е-849	1,0	-	1,0
Амперметр регистр	Н-344	-	10	-
Ваттметр	Р-348	10	-	10
Ваттметр	Д-335	0,5	-	0,5
Датчик реактивной мощности	Е-830	1,0	-	1,0
ИТОГО:		15,5	10	15,5

Определяем общее сопротивление проводов:

Определить допустимое сопротивление проводов:

Для генератора ТВФ-60МВт применяется кабель с медными шинами, ориентированная длина – 40 м

Принимаем контрольный кабель КРВГ-2.5мм2

В цепи комплектного пофазного экранированного токопровода установлен трансформатор напряжения ЗНОМ-15-63 итехнические данные сносим в таблицу

Технические характеристики трансформатора напряжения (класс точности 0,5)

Тип трансформатора	Uном.пер, кВ	Uном.втор,кВ	Uном.доп, кВ	Sном, В*А	Smax,В*А
ЗНОМ-15-63 У2			100/3	50	400

Вторичная нагрузка трансформатора

Прибор	Тип	S одной об-ки, В*А	Числ об-ок	СОSφ	Sinφ	Число приборов	Общая потребляемая S Р, Вт Q,В*А
вольтметр	Э-335	2	1	1	0	1	2 -
Ваттметр	Д-335	1.5	2	1	0	2	6
Варметр	Д-335	1.5	2	1	0	1	3 -
Датчик активной мощности	Е-829	10	-	1	0	1	10
Датчик реактивной мощности	Е-830	10	-	1	0	1	10
Счетчик активной энергии	ЦЭ-6812	2	2	0.38	0,925	1	4 9.7
Ватметр регистрирующий	Н-344	10	2	1	0	1	20
Вольтметр регистрирующий	Э-379	10	1	1	0	1	10
Частотометр	Э-373	3	1	1	0	2	6
Синхроскоп	Е-327	10	1	1	0	1	10
ИТОГО:							81 9.7

Выбранный трансформатор ЗНОМ-15 имеет номинальную мощность 75В*А в классе точности 0.5

71.7<75 – трансформатор напряжения будет работать в выбранном классе точности 0,5.

11 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПО НОМИНАЛЬНЫМ ПАРАМЕТРАМ ДЛЯ ОСТАЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ.

11.1 Выбор оборудования и токоведущих частей от генератора до распределительного устройства 10кВ.

Выбор электрооборудования производим по наибольшему из токов

Выбираем выключатели типа: МГГ-10-5000 и разъединители типа:РВР-20/6300 и их характеристики сносим в таблицу 10.1

Таблица 10.1. – технические характеристики выключателя и разъединителя.

Расчётные данные	Каталожные данные Выключатель МГГ-10-5000	Каталожные данные Разъединитель РВР-20/6300
Uном=10кВ Iмах=4565А	Uном.=10кВ Iном.=5000А	Uном.=20кВ Iном.=6300А

12.Выбор комплектного РУ-10 кВ

Для РУ-6-10 кВ в системе собственных нужд электрической станции для системы с одной системой шин выбираю КРУ для внутренней установки с маломасленным выключателем МГГ серии К-ХХ VI.

Шкаф КРУ состоит из шестого металлического корпуса, внутри которого расположена вся аппаратура.

Для безопасности обслуживания локализации аварии корпус разделен на отсеки металлическими перегородками и автоматически закрывающимися шторками.

Выключатель с приводом установлен на выкатной тележке.

В верхней и нижней частях тележки расположены подвижные разъединяющие контакты, которые при вкатывании тележки в шкаф замыкается с шинным и линейным неподвижным контактов. При выкатывании тележки с предварительно отключенным выключателем разъединенные контакты отключаются, и выключатель при этом будет отсоединен от сборных шин и кабельных вводов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дьяков В.Б. “Типовые расчёты по электрооборудованию”.-М.: Высшая школа, 1991г.

2. Неклепаев Б.Н. и др. “Электрическая часть электростанций и подстанций”.-М.: Энергоатомиздат, 1989г.

3. “Нормы технологического проектирования тепловых электрических станций и тепловых сетей”.-М.: Информэнерго, 1990г.

4. Основные направления развития энергетики. Непорожнев И.С. “Технический прогресс энергетики России”.-М.: Энергоаттомиздат, 1986г.

5. “Правила устройства электроустановок”.-М.: Энергоатомиздат, 1986г.

6. Смирнов А.Д. и др. “Справочная книжка энергетика”.-М.: Энергоатомиздат, 1984г.

7. Рожкова Л.Д. и др. “Электрооборудование станций и подстанций”.-М.: Энергоатомиздат, 1987г