ПЗ_ВКР_Ахмат-Валеев-1 (1215461), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

На станцияхнебольшой мощности использование вакуумных выключателей VAH позволяетполучить наиболее оптимальное и эффективноеВакуумный силовой выключатель серии VAH внутренней установки былспециально разработан для применения в качестве выключателя в генераторныхраспределительных устройствах, а также для защиты мощных потребителей [26].44Таблица 4.2 – Технические характеристики генераторного выключателятипа HGIНаименование параметраМаксимальное номинальное напряжениеHGI 2HGI 3Ед.

Из.17,5*21*кВ ср. квНоминальная частота50/60Номинальный длительно допустимый ток• Относительно земли и между контактами выключателяГц63008000А5060кВ эф.Грозового импульса 1,2/50 мкс• Относительно земли и между контактами выключателя110125кВ ампл.Номинальный отключаемый ток короткого замыкания5063кА ср.квНоминальный ток термической стойкости5063кА ср.кв/ЗсСтойкость выключателя при включении на короткое замыкание138190кА ампл.Номинальный ток электродинамической стойкости138190кА ампл.Отключающая способность токов КЗ со стороны системы• Симметричного тока КЗ5063кА ср.кв• Процентное содержание апериодической составляющей7575%Отключающая способность токов КЗ со стороны генератора• Симметричного тока КЗ3050кА ср.кв• Процентное содержание апериодической составляющей130130%Время отключения (до расхождения контактов)< 32< 25мсекВремя включения (до касания контактов)5648мсекПолное время отключения (до погасания дуги)5548мсек55ВО• номинального тока 6300А/8000А15001250ВО• Механические операции и тока до 1000А1000010000ВО1515летНе прим-ся100нФКоличество коммутаций до техобслуживания• тока короткого замыкания 50кА/63кА• Срок службыКонденсатор• Только со стороны трансформатора)45Выключатель типа HGI может быть использован как генераторныйвыключатель на всех типах электростанций с блоками мощностью 60-180МВА иноминальным напряжением вплоть до 21 кВ.

Если его использовать какфидерный выключатель на промышленных предприятиях, то номинальноенапряжение может быть до 24кВ. Выключатель также подходить длямодернизации и замены на существующих станциях в случаях реконструкции,расширения или автоматизации. Трех полюсный выключатель с приводом иуправляющими и контролирующими элементами полностью собран на общейраме [27].Для открытых распределительных устройств классом напряжения 110 кВприменяются [4] элегазовые или вакумные выключатели. Рассмотрим некоторыеиз них.Основные технический характеристики вакуумного выключателя 110 кВсерии ВРС-110 производства отечественной компании «Высоковольтный союз»сведены в таблицу 4.3 [29,30].Основные преимущества вакуумных выключателей следующие: отсутствуетнеобходимость обслуживания на протяжении всего срока службы выключателя;один разрыв на фазу; минимальные габаритные размеры и масса; высокиймеханический и коммутационный ресурсы; более простая конструкция посравнению с элегазовыми и масляными выключателями; экологическаябезопасность; поставка аппарата в собранном виде, не требуется его настройка;разработаны типовые решения для установки взамен ОД-КЗ и устаревшихмасляных и воздушных выключателей; рабочий диапазон температур – от минус60 до +50 °C; срок службы – 30 лет [29].Компанией Alstom разработаны элегазовые колонковые выключатели типаGL и элегазовые баковые выключатели типа DT на напряжение 110 кВ [31].46Таблица 4.3 – Технические характеристики вакуумного выключателя ВРС-110Наименование параметраВРС-110Номинальное напряжение, нВ110Наибольшее рабочее напряжение, кВ126Номинальный тон, А2 5003 150Номинальный ток отключения, кА31,540Ток термической стойкости, кА (3 с)31,54081102Ток электродинамической стойкости, кАПолное время отключения, мс, не более47Собственное время включения, мс, не более80Собственное время отключения, мс, не более32Механический ресурс, циклов ВО10 000Коммутационный ресурс, циклов ВОпри номинальных токах10 000при номинальных токах отключения25Габаритные размеры, ммширина4 531глубина680; 2 400высота4 801Масса, кг1 645Российская компания ЗАО «Завод электротехнического оборудования»выпускает элегазовый колонковый выключатель типа ВГТ 110 [32,33].4.2 Выбор высоковольтных выключателейВыбор и проверку высоковольтного выключателя выполним по методике,изложенной в литературе [21].47Проверка условия по напряжению и току:где Uн иU н  U раб ,(4.1)I н  I p.max ,(4.2)Iн – ближайшие большие напряжения, и ток выбираемоговысоковольтного выключателя; U раб и I p.max – рабочее напряжение имаксимальный рабочий ток цепи, в которой должен быть установленвыключатель.Проверка выключателя на электродинамическую стойкость:I пр.с  I к ,(4.3)I пр.с  i у ,(4.4)где I пр.с – эффективное значение периодической составляющей предельногосквозного тока короткого замыкания по паспорту, кА; Iк – установившеесязначение тока трехфазного короткого замыкания в цепи, где установленвыключатель, кА; I пр.с – амплитудное значение предельного сквозного тока попаспорту, кА.Проверка выключателя на термическую стойкость по тепловому импульсутока короткого замыкания2IТ t T  Bк ,48(4.5)2– среднеквадратичное значение тока за время его протекания (токгде IТтермической стойкости) по паспорту, кА; t T – длительность протекания токатермической стойкости по паспорту, с; Bк – тепловой импульс тока короткогозамыкания, кА2с.Если выключатели отвечают требованиям электродинамической стойкости,то они отвечают также требованиям термической стойкости, поэтому для них необязательна проверка на термическую стойкость [21].Проверка по отключающей способности:Iн.откл  Iк ,(4.6)Sн.откл  Sк ,(4.7)где Iн.откл – номинальный предельно отключаемый ток выключателя попаспорту при его номинальном напряжении, кА; I к – ток трехфазного короткогозамыкания, кА; Sн.откл – номинальная предельно отключаемая мощностьвыключателя по паспорту, МВА; Sк – мощность трехфазного короткогозамыкания по расчету, МВА.Номинальная отключаемая мощность и мощность 3-ф корытного замыканиярассчитывались по формулам:Sн.откл  3  I н.откл  U ВН ,(4.8)Sк  3  I3кз  U ВН .(4.9)49Произведем выбор вакуумных генераторных выключателей и выключателейОРУ 110 кВ для замены устаревших ВМ1,2Т-10, ВМ-С15, ВМ-С16 и ВМ-С17.Для ОРУ 110 кВ выберем вакуумный выключатель серии ВРС-110 III –31,5/2500 УХЛ1 (ВРС – торговая марка, выключатель вакуумный наружнойустановки с пружинным приводом; 110 – номинальное напряжение, кВ; – III –степень загрязнения; 31,5 – номинальный ток отключения, кА; 2500 –номинальный ток, А; УХЛ1 – климатически исполнение и категорияразмещения); для генераторов – силовые вакуумные выключатели VAH 12 6380/110 27 компании Schneider Electric (12 – номинальное напряжение 6 или 10кВ; 63 – то отключения короткого замыкания, 63 кА; 80/110 – номинальный ток8000/11000 А; 27 – межполюсное расстояние, 275 мм).Результаты проверки для выключателей на замену ВМ-ТГ-2, ВМ-ТГ-3,ВМ1,2Т-10, ВМ-С15, ВМ-С16 и ВМ-С17 сведены в таблицу 4.4.Таблица 4.4 – Результаты проверки выбранных выключателейНаименование проверкипон/пОбозначенинапряжение на схемеюпо токуна электродинамическуюпо отключающейстойкостьспособностиU н  U раб ,Iн  Ip.max ,Iпр.с  Iк ,Iпр.с  i у ,Iн.откл  Iк ,Sн.откл  Sк ,кВкАкАкАкАкВА1VАН-ТГ-26,3  6,38  6,3863  51160  11563  51687  5562VАН-ТГ-310,5  10,511  9, 663  42160  9563  421145  7703ВРС1,2Т-10110  1102,5  0,10531,5  3,981  1031,5  3,96274  7894ВРС-С15110  1102,5  0,17531,5  3,981  1031,5  3,96274  7895ВРС-С16110  1102,5  0,66731,5  1,681  431,5  1,66274  3216ВРС-С17110  1102,5  0,87831,5  2,381  5,931,5  2,36274  467Такимобразом,выбранныевыключателипредставленным в формулах 4.1–4.9.50удовлетворяютусловиям,ЗАКЛЮЧЕНИЕПо результатам проделанной работы проведена проверка по нагрузочнойспособности силовых трансформаторов электростанции и расчет износаизоляции обмоток за стуки исходя из реальных условий эксплуатации, а такжевыполненазаменаморальноустаревшихмаслинныхвысоковольтныхвключателей генераторных и ОРУ 110 кВ на актуальные вакуумные.Определены условия эксплуатации с наибольшей нагрузкой силовыхтрансформаторов за 2016 год.

Согласно полученным графикам максимальныхнагрузокПСОнаиболеенеблагоприятныйрежимнагрузкисиловыхтрансформаторов с учетом температуры окружающий за 2016 год наблюдался вмае. А именно наибольшая нагрузка в мае 2016 года приходилась на 21 на 22число. Максимальная нагрузка рассматриваемым энергоблоком электростанцииприходилась на 21–22 мая с выработкой 203 МВт.

При этом средняя температураокружающей среды с 13:21 по 17:39 составляла 30 °С, изменяясь в течении сутокот 4 до 30 °С.Руководствуясь ГОСТ 14209-85 при проверки силовых маслонаполненныхтрансформаторов по нагрузочной способности следует определять допустимыли расчетные нагрузки в часы ее максимума для трансформатора. Для этогополученные графики нагрузки в виде зависимости изменения полной мощности,передаваемой трансформатором во времени, преобразованы в эквивалентный (втепловом отношении) прямоугольный график нагрузки продолжительностью t.По характерному изменению мощности нагрузки силовых трансформатороввыбирался интервал дискретизации по времени от 3 до 44 минут.Согласно ГОСТ 14209 для температуры окружающей среды 30 С нагрузкатрансформаторов с системами охлаждения Д и ДЦ может составлять длительно,более 24 часов 0,92 от номинальной мощности. Следовательно, рассматриваемыесиловые трансформаторы могут длительно работать при определенной нагрузки.51В соответствии с температурой окружающей среды и нагрузки силовыхтрансформаторов определены температуры наиболее нагретых точек.

Например,температура наиболее нагретой точки наиболее нагруженного силовоготрансформатора их рассматриваемых составила 92 °С, что допустима длянагревостойкости изоляции класса А.В соответствии с ГОСТ 14209-85 рассчитаны относительный износ изоляцииобмотки силового трансформатора по каждому интервалу t i графика ннт  t  .Так для рассматриваемых силовых трансформаторов F за расчетные суткисоставляет: Т2 – 608,5 секунд; Т3 – 271,52 секунды; Т11 – 6,54 секунды.Наибольший износ изоляции обмоток за одни сутки приходился на силовойтрансформатор Т2 и составил чуть более 600 секунд, однако это являетсядопустимым.В соответствии с классической методикой выполнены расчеты токовкороткого замыкания и максимальных рабочих токов. Составлены схемызамещения, определены сопротивления до точек корытного замыкания.Расчеты проводились для замены масляных высоковольтных выключателейВМ-ТГ-2, ВМ-ТГ-3, ВМ1,2Т-10, ВМ-С15, ВМ-С16 и ВМ-С17.

При расчете токовкорытного замыкания и максимальных рабочих токов определено, чтовысоковольтные выключателе на вводах генераторов необходимо выбратьспециализированные силовые с большими рабочими токами и способностьюотключатькороткиегенераторногозамыканиявыключателябольшойТГ-3мощности.максимальныйНапример,длярабочийтоксоставляет 9622,5 А.Для ОРУ 110 кВ выбран вакуумный выключатель серии ВРС-110 III –31,5/2500 УХЛ1 ; для генераторов – силовые вакуумные выключатели VAH 126380/11027компанииSchneiderElectric.удовлетворяют стандартным условиям проверки.52ВыбранныевыключателиСПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1. Музей развития Энергетики Дальневосточного федерального округа.Южно-Сахалинская ТЭЦ-1 [Электронный ресурс] // РАО ЭнергетическиеСистемыВостока:[сайт].Режимдоступа:http://museum.rao-esv.ru/power_facilities/174/ (дата обращения: 21.05.2017).2.

Характеристики

Список файлов ВКР