Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

по дисциплине « Электрическая часть и автоматизация ГЭС»

на тему: «Выбор главной схемы ГЭС»

СОДЕРЖАНИЕ

Вступление

1. Разработка выдачи мощности и главной схемы ГЭС

2. Расчет токов короткого замыкания

3. Выбор оборудования

Заключение

Использованная литература

ВСТУПЛЕНИЕ

Основным элементом электрической станции, в котором происходит преобразование механической энергии первичного двигателя в электрическую энергию, является электрический генератор. Частота вращения гидрогенератора принимается равной наивыгоднейшей частоте вращения гидротурбины, отвечающей при заданном напоре и расходе воды лучшим гидравлическим характеристикам турбины и ее наибольшей экономичности. Так как напоры и расходы воды на различных ГЭС отличаются большим разнообразием, частота вращения гидрогенераторов лежит в широком диапазоне, от 60 до 760 об/мин. Кроме частоты вращения, определяющей совместно с числом пар полюсов номинальную частоту генератора, синхронные генераторы характеризуются другими номинальными параметрами, основными из которых являются активная и полная мощность. Под номинальной мощностью понимают полезную мощность, на которую рассчитан синхронный генератор и с которой он может длительно работать при нормальной работе системы охлаждения. Все другие параметры, характеризующие работу машины при этой мощности, также называют номинальными. К ним относятся: напряжение статора, ток статора, напряжение возбуждения ротора, ток возбуждения ротора, реактивная мощность генератора, коэффициент мощности, к.п.д., и другие величины.

К элементам главной схемы, кроме основного электрооборудования (генераторы и трансформаторы), относятся шины, разъединители, выключатели, реакторы и измерительные трансформаторы, а также провода, соединяющие аппараты одного присоединения и фидера (ошиновка).

В зависимости от назначения различают сборные, обходные, рабочие, резервные шины. Как показывает само название, сборные шины предназначены для приема электрической энергии от генераторов и последующего распределения ее между присоединениями. Обходные шины позволяют проводить ремонты оборудования без перерыва нормальной работы присоединений, получающих во время ремонта питание «в обход» своего выключателя от этой вспомогательной системы шин. Резервные шины делают возможным ремонт сборных шин без перерыва работы станции и нарушения электроснабжения потребителей. В большинстве схем с двумя системами шин любая из них может выполнять функции или рабочей или резервной.

Следующим важным элементом всякой схемы является выключатель. Выключатели различаются по выполняемым функциям. Выключатель, при помощи которого осуществляются включения и отключения генераторов, трансформаторов и линий в нормальных и аварийных условиях, называется выключателем присоединения. Соединение сборных шин между собой производится междушинным выключателем (МШВ), а секций шин -- секционным выключателем. Обходной выключатель связан с обходной системой шин и заменяет основные выключатели присоединений при их ремонте.

Разъединители используют в основном при ремонтах, создавая между ремонтируемым оборудованием и элементами РУ, находящимися под напряжением, безопасный воздушный промежуток и обеспечивая между ними видимый разрыв.

Часто разъединители выполняют оперативные функции, служа для выбора системы шин при подключении к ним присоединений. Существуют также заземляющие разъединители для надежного заземления отключенной для ремонта установки и специальные разъединители с быстродействующим автоматическим приводом, используемые для включения на землю одной или нескольких фаз, находящихся под напряжением, и называемые короткозамыкателями,

Специальным типом разъединителя является также отделитель, назначение которого состоит в быстром отключении цепи в бестоковую паузу АПВ для образования изоляционного промежутка. В сочетании с короткозамыкателями отделители иногда заменяют выключатели в неответственных установках.

Ограничение токов короткого замыкания и облегчение коммутационной аппаратуры и шин достигается установкой реакторов между отдельными секциями шин (секционные реакторы) и в отходящих питающих линиях (фидерные реакторы).

Трансформаторы тока и напряжения предназначены для преобразования тока и напряжения первичных цепей в величины, удобные для непосредственного измерения стандартными измерительными приборами и безопасные для обслуживающего персонала.

Измерительные и коммутационные аппараты, относящиеся к одному определенному элементу основного оборудования станции (генератору, трансформатору, линии), вместе с соединительными проводниками и шинами образуют укрупненный элемент главной схемы, который принято называть электрическим присоединением. Генераторы имеют одно присоединение, трансформаторы в зависимости от числа обмоток -- два или три, линии -- два присоединения (по одному на каждом конце).

1. РАЗРАБОТКА ВЫДАЧИ МОЩНОСТИ И ГЛАВНОЙ СХЕМЫ ГЭС

гидроэлектростанция ток замыкание

По заданию дано 6 генераторов типа СВ-566/125-40 - синхронная вертикальная электрическая машина с диаметром ротора на полюсах 566 см, длинной активной стали 125 см и числом пар полюсов 20. По [1; с. 74] генератор этого типа имеет такие параметры:

- суммарная мощность: Sном=23,5 МВА;

- активная мощность: Pном=20 МВт;

- Cosцном=0,8;

- Uном=10,5 кВт;

- Iном=1,295 кА;

- nном=150 об/мин;

- реактивное сопротивление Хd"=0,22 от.ед.;

Рассчитаем распределение напряжения по каждому направлению по формуле:

, кВ;

где, Р-активная мощность( которая передается на расстояние), МВт;

L-расстояние на которое передается мощность, км.

По первому направлению:

Таблица 1 - Максимальная загрузка и дальность для различных уровней напряжения

35	110	220
Р, МВт	L, км	Р, МВт	L, км	Р, МВт	L, км
1,9	6,5	8,45	175	62,6	330
2,7	56	11,8	158	84,5	250
3,78	50	16,1	142	102	220
5,15	45	20,3	126	136	170
6,5	40	25,4	113
8,12	36	31,3	101
10,0	32	40,6	86
13	27	50,7	74

Сравним с таблицей 1. этим параметрам соответствует напряжение равное 35 кВ, это значит, что по первому направлению будем выдавать линию на 35 кВ.

По второму направлению:

Сравним с таблицей 1. этим параметрам соответствует напряжение равное 35 кВ, это значит, что по второму направлению будем выдавать линию на 35 кВ. По третьему направлению:

Сравним с таблицей 1. этим параметрам соответствует напряжение равное 110 кВ, это значит, что по третьему направлению будем выдавать линию на 110 кВ.

Четвертое направление - это распределение в энергосистему. Так как шесть генераторов будут выдавать мощность равную120 МВт, а в трех направлениях будет распределятся мощность равная 68 МВт, то по четвертому направлению будет течь мощность равная 52 МВт.

Сравним с таблицей 1. этим параметрам соответствует напряжение равное 110 кВ, это значит, что по четвертому направлению будем выдавать две линии на 110 кВ.

По данным этого расчета будем строить однолинейную схему электростанции придерживаясь таких требований:

1. Надежность станции и ее маневренные свойства во многом определяются ее главной схемой, и поэтому выбор схемы при проектировании электростанции, а также составление эксплуатационных схем действующей станции принадлежат к числу важнейших проектных и эксплуатационных задач.

Главная схема должна обеспечивать безотказную выдачу мощности электростанции, другими словами, быть надежной. Надежность является одним из основных требований, предъявляемых к схемам электрических соединений станций и подстанций.

Под надежностью понимается свойство системы, аппарата, схемы выполнять свои функции в разнообразных условиях эксплуатации при сохранении заданных параметров процесса. Надежность относится к категории фундаментальных понятий, характеризующих поведение технических устройств в эксплуатации. При выборе главной схемы совершенно необходим предварительный отбор вариантов на основе качественного анализа надежности и пригодности схемы в заданных условиях.

2. важным требованием, предъявляемым к главным схемам, является их экономичность, т. е. требование минимальных затрат материальных ресурсов и времени при сооружении распределительного устройства (РУ) в соответствии с выбранной электрической схемой электростанции и минимальных ежегодных расходов на его эксплуатацию.

При оценке экономичности главных схем исходят из принятой методики анализа экономической эффективности технических решений, сравнивая так называемые расчетные затраты на выполнение различных вариантов схем, учитывающие и капитальные вложения и ежегодные эксплуатационные расходы.

Приближенно экономичность схемы может быть оценена по числу содержащихся в ней выключателей, так как в укрупненных показателях стоимости ячейки РУ учитывается не только стоимость оборудования (выключатель, трансформаторы тока и напряжения), но и затраты на ее строительную часть и монтажные работы.

3. весьма существенным является требование маневренности главной схемы, под которой понимают возможность легкого приспособления схемы к изменяющимся условиям работы как в эксплуатации, так и при расширении станции, а также возможность ремонтов оборудования РУ без нарушения нормальной работы присоединений (ремонтопригодность).

Схемы электрических соединений станции или подстанции в однолинейном изображении являются основными техническими документами при проектировании, монтаже и эксплуатации электрических установок.

Однолинейные схемы, в которых все соединения показаны только для одной фазы, используются наиболее широко при проектировании, расчетах режимов, разработке схем релейной защиты и автоматики. В процессе эксплуатации применяются упрощенные однолинейные схемы, называемые оперативными. В них для наглядности показано только основное оборудование, а положение выключателей и разъединителей соответствует действительному в момент составления схемы.

Трехлинейные схемы составляются для всех трех фаз с указанием на них также всех соединений вторичных цепей. Ввиду их громоздкости эти схемы имеют ограниченное применение: преимущественно при монтажных работах, эксплуатационных проверках и ремонтах отдельных фаз.

В этой курсовой работе принимаем однолинейную главную схему, которая представлена на чертеже. В схеме представлена: двойная система шин на 110 кВ и схема с двумя выключателями на цепь 35 кВ, имеет шесть генераторов, три повышающих трансформатора (на 110 кВ) с расщепленной обмоткой низшего напряжения (по 10,5 кВ) и один понижающий трехобмоточный трансформатор с 110 кВ на 35 кВ с одной обмоткой на собственные нужды 6,6 кВ. Также имеются выключатели, разъединители, измерительные трансформаторы тока, разрядники.

Так как два генератора выдают мощность равную 47 МВт, по ряду мощностей трансформаторов нужно выбирать трансформатор мощностью 63 МВА.

Параметры трансформатора с расщепленной обмоткой - ТРДЦН-63:

Напряжения обмотки: ВН-115 кВ; НН-10,5/10,5 кВ;

Потери, кВт: Рх-х: А=59; Б=82;

Рк-з: ВН-НН=257;

Uк,%: ВН-НН=10,8;

НН-НН+18,4

Iх-х, %=0,5-1,1;

По двум направлениям на 35 кВ распределяющаяся мощность по заданию равна 10 и 8 МВт у нас получается что суммарная мощность равна:

Р* Cosцном=10*0,8=12,5 МВА;

Р* Cosцном=8*0,8=10 МВА;

В сумме через трехобмоточный трансформатор проходит мощность равная 22,5 МВА, поэтому трансформатор выбираем на 25 МВА.

Параметры трехобмоточного трансформатора-ТДТН-25:

Напряжения обмотки: ВН-115 кВ; СН-38,5 кВ; НН-6,6 кВ;

Потери, кВт: Рх-х=28,5;

Рн=140;

Uк,%: ВН-НН=17,5;

СН-НН=6,5;

ВН-СН=10,5;

Iх-х, %=0,7%;

2. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

При эксплуатации электростанций и электрических сетей в них достаточно часто возникают короткие замыкания (КЗ), которые являются одной из основных причин нарушения нормального режима работы электроустановок и даже энергосистемы в целом. Короткое замыкание -- это замыкание, при котором токи в ветвях электроустановки, примыкающих к месту его возникновения, резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима. В свою очередь замыкание -- это всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или с землей. Причинами КЗ обычно являются нарушения изоляции, вызванные:

а) перенапряжениями (особенно в сетях с незаземленными или с резонансно-заземленными нейтралями);

б) прямыми ударами молнии;

в) старением изоляции;

г) механическими повреждениями;

д) забросами посторонних тел, проездом под линиями негабаритных механизмов (краны с поднятой стрелой и т.п.);

е) неудовлетворительным уходом за оборудованием.

Последствия КЗ разнообразны:

а) механические и термические повреждения оборудования;

б) снижение уровня напряжения в сети, ведущее к уменьшению вращающего момента электродвигателей, их торможению, снижению производительности или даже к полной остановке;

в) выпадение из синхронизма отдельных генераторов, электростанций и частей электрической системы, возникновение аварий, включая системные;

г) возгорания в электроустановках;

д) электромагнитное влияние на линии связи и на системы железнодорожных блокировок и т. п.

Расчеты токов КЗ необходимы для:

а) сопоставления, оценки и выбора главных схем электрических соединений электростанций и подстанций;

б) выбора электрических аппаратов;

в) оценки поведения потребителей при аварийных условиях, определения допустимости того или иного режима;

г) проектирования и настройки устройств релейной защиты и автоматики;

д) проектирования заземляющих устройств;

е) определения влияния токов КЗ на линии связи;

ж) выбора разрядников;

з) анализа аварий в электроустановках и в электрических системах;

и) оценки допустимости и разработки методики проведения различных испытаний в электрических системах; к) анализа устойчивости работы энергосистем.

Расчет токов КЗ в крупной электрической системе представляет достаточно трудную задачу, требующую для строгого решения применения ЭВМ высокого класса. В целях ее упрощения обычно принимают ряд допущений, не вносящих существенных погрешностей в расчеты

Расчеты токов КЗ упрощаются при использовании схем замещения. В схемах замещения все величины должны быть взяты при одних и тех же условиях, т. е. выражены в одной и той же системе единиц1.

При расчетах токов КЗ исходные схемы замещения, в которых представлены конкретные элементы исходных реальных схем, путем последовательных эквивалентных преобразований приводятся к простейшим эквивалентным схемам замещения источник -- сопротивление -- точка КЗ.

Расчет токов КЗ можно провести как в системе именованных единиц, так и в системе относительных единиц. В последнем случае величины, принятые в качестве основания системы или единиц измерения, называются базисными.

При расчетах токов КЗ представляют интерес следующие четыре величины: Uб, Iб, Zб, Sб. Однако только две из них могут быть взяты в качестве базисных произвольно, так как дополнительно имеются еще два уравнения, связывающие базисные величины: закон Ома для трехфазной цепи.

Для вычисления токов к.з. при наличии в схеме трансформаторов -цепь представляют в виде схемы замещения При вычислении сверхпереходных токов генератор в схеме замещения представляют сверхпереходной э.д.с. ЕЅd и сверхпереходным индуктивным сопротивлением хЅd .

Далее вычисляют отдельные элементы схемы. Обычно задаются единицей базисной трехфазной мощности Uб в мегавольт - амперах, которая остается на всех ступенях напряжения трансформации, и базисным междуфазным напряжением на какой-либо одной ступени напряжения Uб в киловольтах.

Определим на схеме замещения точки короткого замыкания. Как видно их будет четыре. Для каждой точки КЗ находим сверхпереходной ток.

Принимаем базисное напряжение Sб =1000 МВА ;

и на первой ступени (генераторное напряжение) Uб = Uб1=10,5 кВ;

базисный ток на первой ступени

Вторая ступень:

Третья ступень:

Определяем относительные базисные сопротивления:

- генератора

- Базисное сопротивление первого трансформатора:

- Базисное сопротивление второго трансформатора:

- Сверхпереходная базисная ЭДС:

I. Первая точка короткого замыкания находится возле генератора (рис.1). базисное сопротивление генератора равно сумме сопротивлений на этом участке цепи:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.1.-схема первого расчета КЗ

Относительный начальный сверхпереходной ток при КЗ, приведенный к базисным условиям определяем по формуле:

Определяем сверхпереходной ток КЗ в именованных единицах:

II. Допустим, вторая точка короткого замыкания находится также возле генератора (рис.2), но на нее влияет остальная цепь с пятью генераторами. По этой цепи будут протекать два базисных тока Iб1 и Iб2 , поэтому для двух этих токов рассчитаем свои базисные сопротивления и сверхпереходные токи, сложив их получим один сверхпереходной ток протекающий в этой цепи.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.2.-Схема расчета второй точки КЗ

Рассчитаем сопротивление трансформатора между обмотками высшего - низшего и низшего - низшего напряжения соответственно:

Сумма базисных сопротивлений на втором участке цепи равна:

Определяем сверхпереходной ток КЗ в именованных единицах:

Сумма базисных сопротивлений на первом участке цепи равна:

Определяем сверхпереходной ток КЗ в именованных единицах:

Сумма сверхпереходных токов:

III. Третья точка находится перед понижающим трехобмоточным трансформатором (рис.3).



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.3.- Схема расчета третей точки КЗ.

Сумма базисных сопротивлений на участке цепи равна:

Определяем сверхпереходной ток КЗ в именованных единицах:

IV. Четвертая точка находится после трёхобмоточного трансформатора (рис.4.).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.4.-Схема расчета четвертой точки КЗ.

Сумма базисных сопротивлений на участке цепи равна:

Определяем сверхпереходной ток КЗ в именованных единицах:

3. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

I. Выбор выключателей

Выключатели являются основным коммутационным аппаратом и служат для отключения и включения цепей в различных режимах работы. Наиболее ответственной операцией является отключение токов КЗ и включение на существующее КЗ.

При выборе выключателей необходимо учитывать основные требования, предъявляемые к ним. Выключатели должны надежно отключать любые токи: нормального режима и КЗ, а также малые индуктивные и емкостные токи без появления при этом опасных коммутационных перенапряжений. Для сохранения устойчивой работы системы отключение КЗ должно производиться как можно быстрее; выключатель должен быть приспособлен для быстродействующего АПВ. Конструкция выключателя должна быть простой, удобной для эксплуатации и транспортировки, выключатель должен обладать высокой ремонтопригодностью, взрыво- и пожаробезопасностью.

По конструктивным особенностям и способу гашения дуги различают следующие типы выключателей: масляные многообъемные, масляные малообъемные, воздушные, электромагнитные, элегазовые, автогазовые, вакуумные. К особой группе относятся выключатели нагрузки, рассчитанные на отключение токов нормального режима.

По способу установки различают выключатели для внутренней и наружной установки, а также для КРУ. Основные параметры выключателей имеются в справочной литературе.

В РУ генераторного напряжения станций находят применение масляные малообъемные выключатели при токах отключения до 100 кА. В цепях мощных блоков устанавливают воздушные выключатели. В РУ СН 6--10 кВ станций, потребительских подстанций находят применение - малогабаритные масляные малообъемные выключатели и более мощные электромагнитные выключатели.

В сетях напряжением свыше 110 кВ могут быть установлены масляные малообъемные, масляные многообъемные и воздушные выключатели. Чем выше напряжение, тем больше сказываются преимущества воздушных выключателей, и в установках напряжением 330 кВ и выше применяются только воздушные выключатели. Перспективным является применение элегазовых выключателей и элегазовых РУ на все напряжения.

1. Выбор генераторного выключателя.

Параметры выключателя ВМП-10К-1500/350 - :

1) Номинальное напряжение Uном=10 кВ, т.к. Uном генератора =10,5 кВ;

2) Номинальный ток Iном =1500 А по рабочему току:

3) Номинальный ток отключения Iоткл =20 кА,- наибольший ток КЗ (действующее значение периодической составляющей), который выключатель способен отключить при напряжении, равном наибольшему рабочему, при заданных условиях восстановления напряжения и заданном цикле операций. Цикл операций зависит от того, предназначены ли выключатели для АПВ. Выключатели без АПВ должны выдерживать цикл О -- 180 с -- ВО--180 с -- ВО. Выключатели, предназначенные для однократного и двукратного АПВ, имеют циклы О --tб -- --ВО--15 мин -- О -- tб -- ВО; О -- tб -- ВО-- 180 с--ВО. Здесь О -- операция отключения; ВО -- операция включения и немедленного отключения; tб =0,5-- время бестоковой паузы при АПВ, с.

4)Номинальное процентное содержание апериодической составляющей тока в токе отключения в соответствии с ГОСТ 687--78

Эту величину определяют по кривой вном=f(ф) (рис. 8-1) для момента времени ф. Время ф от начала КЗ до расхождения контактов выключателя определяют по выражению:

где t3 min -- минимальное время действия релейной защиты, принимается равным 0,01 с; tс.в =0,12 с, -- собственное время отключения выключателя по каталогу.

По графику вном приблизительно равно 9%;

5)Время действия выключателя:

собственное время отключения tС.В =0,12 с-- промежуток времени от подачи команды на отключение до расхождения контактов выключателя;

время отключения tО.В =0.14 c -- промежуток времени от подачи команды на отключение до погасания дуги во всех фазах;время включения выключателя tВ.В =0.3 с -- промежуток времени от подачи команды на включение до возникновения тока в цепи.

2. Выбор выключателя на 110 кВ.

Параметры выключателя МКП-110-630-20:

1) Номинальное напряжение Uном=110 кВ, т.к. Uном трансформатора =110 кВ;

2) Номинальный ток Iном =630 А по рабочему току:

3) Номинальный ток отключения Iоткл =20 кА;

tб =0,8-- время бестоковой паузы при АПВ, с

4)Номинальное процентное содержание апериодической составляющей тока в токе отключения в соответствии с ГОСТ 687--78

Эту величину определяют по кривой вном=f(ф) (рис. 8-1) для момента времени ф. Время ф от начала КЗ до расхождения контактов выключателя определяют по выражению:

где t3 min -- минимальное время действия релейной защиты, принимается равным 0,01 с; tс.в =0,04 с, -- собственное время отключения выключателя по каталогу.

По графику вном приблизительно равно 30%;

5)Время действия выключателя:

собственное время отключения tС.В =0,04 с-- промежуток времени от подачи команды на отключение до расхождения контактов выключателя;

время отключения tО.В =0,5 c -- промежуток времени от подачи команды на отключение до погасания дуги во всех фазах;

время включения выключателя tВ.В =0,5 с -- промежуток времени от подачи команды на включение до возникновения тока в цепи

3. Выбор выключателя на 35 кВ.

Параметры выключателя ВМ-35:

1) Номинальное напряжение Uном=35 кВ, т.к. Uном трансформатора2 =38,5 кВ;

2) Номинальный ток Iном =600 А по рабочему току:

3) Номинальный ток отключения Iоткл =6,6 кА;

tб =0,25 -- время бестоковой паузы при АПВ, с

4)Номинальное процентное содержание апериодической составляющей тока в токе отключения в соответствии с ГОСТ 687--78

Эту величину определяют по кривой вном=f(ф) (рис. 8-1) для момента времени ф. Время ф от начала КЗ до расхождения контактов выключателя определяют по выражению:

где t3 min -- минимальное время действия релейной защиты, принимается равным 0,01 с; tс.в =0,06 с, -- собственное время отключения выключателя по каталогу.

По графику вном приблизительно равно 20%;

5)Время действия выключателя:

собственное время отключения tС.В =0,06 с-- промежуток времени от подачи команды на отключение до расхождения контактов выключателя;

время отключения tО.В =0,12 c -- промежуток времени от подачи команды на отключение до погасания дуги во всех фазах;

время включения выключателя tВ.В =0,3 с -- промежуток времени от подачи команды на включение до возникновения тока в цепи

II. Выбор разъединителей.

Разъединители (ГОСТ 689--79) -- это электрические аппараты, предназначенные для создания видимого разрыва в цепях при выводе оборудования в ремонт, а также для снятия напряжения с обесточенных частей (элементов) электроустановки. Разъединители не имеют дугогасительных устройств, поэтому их коммутационная способность невелика. Разъединителями, как правило, запрещается отключать цепи под током, а также включать цепи под нагрузку. При ошибочном отключении нагруженной цепи разъединителем на его контактах возникает открытая дуга, которая под действием электродинамических сил и ветра растягивается и может привести к междуфазным КЗ или КЗ на землю. Для исключения подобных случаев выполняются специальные блокировки, запрещающие отключение и включение цепи разъединителем при включенном выключателе той же цепи. Разъединителями нельзя отключать и включать цепи, по которым проходит ток или в которых он появляется после включения цепи. В схемах, где разъединители должны выполнять также функции оперативных аппаратов, включение и отключение цепей разъединителями допускается, если каждый разъединитель надежно шунтирован параллельной цепью, обладающей незначительным сопротивлением, например цепью шиносоединительного выключателя своей секции.

Разъединителями разрешается производить включение и отключение трансформаторов напряжения, заземлять и разземлять нейтрали силовых трансформаторов при отсутствии в сети замыкания на землю, отключать и включать зарядный ток шин и электрооборудования (кроме батарей конденсаторов). Трехполюсными разъединителями наружной установки при напряжении 10 кВ и ниже допускается отключение и включение нагрузочного тока до 15 А. В отдельных случаях, строго оговоренных в директивных материалах Минэнерго СССР, разъединителями (и отделителями) разрешается отключение ненагруженных трансформаторов небольшой мощности и зарядного тока электрических линий небольшой длины.

Отключение и включение разъединителями намагничивающего тока трансформаторов 110--220 кВ производится при заземленной нейтрали.

По конструкции различают: рубящие, поворотные, качающиеся, катящиеся и пантографические разъединители.

Высокие требования предъявляются к их эксплуатационной надежности. Это объясняется многочисленностью этих аппаратов в каждой установке высокого напряжения и важным местом, занимаемым ими в электрической схеме станций и подстанций. По меньшей мере две трети всех разъединителей подключены к сборным шинам и к воздушным и кабельным линиям, отходящим от подстанции. Поэтому надежность работы всей установки прямо зависит от надежности работы разъединителей.

Главными причинами ненадежной работы разъединителей являются недостаточная динамическая и термическая стойкость, непригодность разъединителей внутренней установки для работы на открытом воздухе, а также для отключения цепей, находящихся под нагрузкой.

В табл.2 представлены разъединители выбранные для этого курсового проекта.

Табл.2. Выбранные разъединители

Напряжение в цепи, кВ	10,5 кВ	35	110
Тип разъединителя	РВК(3)-10/2000	РНД-35/630	РЛНД-110/600
Uном, кВ	10	35	110
Uнаиб.рабоч, кВ	11,5	40,5	110
Iном, А	2000	630	600
Время протекания наибольшего тока термической устойчивости, с	10	4	10

III. Измерительные трансформаторы тока

Измерительные трансформаторы тока (ИТТ) применяются в цепях переменного тока электроустановок при высоких напряжениях и больших токах, кода непосредственное включение контрольно-измерительных приборов, реле и приборов автоматики в первичные цепи технически невозможно, нерационально или недопустимо по условиям безопасности. Измерительные трансформаторы состоят из магнитопровода, собранного из листовой или ленточной стали, и двух обмоток на нем, первичной и вторичной, с соответствующей изоляцией и несущими или опорными конструкциями в зависимости от вида установки.

Трансформаторы тока работают в режиме, близком к режиму короткого замыкания.

Измерительные трансформаторы как аппараты высокого напряжения устанавливаются в закрытых и открытых распределительных устройствах. Они связываются контрольными кабелями с приборами вторичных устройств, которые размещаются на панелях щитов, пультов и на стенах в помещениях центрального и местных постов управления, машинного зала и распределительных устройств.

Измерительные трансформаторы тока должны быть малогабаритными, легкими и совершенными аппаратами, надежно работающими в электроустановках. В применяемых схемах и конструкциях должны снижаться до минимума все виды погрешностей для получения измерений высокой точности.

Трансформаторы тока класса 0,2 применяются для точных измерений, проверок и исследований, ими оснащаются электротехнические лаборатории электрических станций. Трансформаторы тока классов 0,5 и 1 устанавливаются в распределительных устройствах.

Трансформаторы тока классов 3--10 используются для схем релейных защит автоматики, где допустима погрешность З % и выше.

Номинальной нагрузкой ИТТ является наибольшая мощность, при которой он работает в высшем классе точности. Подключение дополнительных приборов, т. е. увеличение нагрузки вторичной цепи, приводит к увеличению погрешностей и снижению точности измерений.

По [1; с. 208] измерительные трансформаторы тока имеют такие параметры (табл.3.):

Табл.3. Выбранные трансформаторы тока

Напряжение в цепи, кВ	10,5	35	110
Тип трансформатора тока	ТШЛ-10	ТПОЛ-35	ТФНД-110М
Uном, кВ	11	35	110
Iном, А	2000	600	400-800

IV. Разрядники применяют для защиты изоляции электроустановок от атмосферных и коммутационных перенапряжений; для защиты изоляции вращающихся машин от атмосферных перенапряжений.

По [1; с. 248] вентильные разрядники имеют такие параметры (табл.4.):

Табл.4. Разрядники

Тип разрядника	РВС-110 к	РВС-35	РВП-10
Uном, кВ	110	35	10

Заключение

В зависимости от назначения различают сборные, обходные, рабочие, резервные шины. Как показывает само название, сборные шины предназначены для приема электрической энергии от генераторов и последующего распределения ее между присоединениями. Обходные шины позволяют проводить ремонты оборудования без перерыва нормальной работы присоединений, получающих во время ремонта питание «в обход» своего выключателя от этой вспомогательной системы шин. Резервные шины делают возможным ремонт сборных шин без перерыва работы станции и нарушения электроснабжения потребителей. В большинстве схем с двумя системами шин любая из них может выполнять функции или рабочей или резервной.

Следующим важным элементом всякой схемы является выключатель. Выключатели различаются по выполняемым функциям. Выключатель, при помощи которого осуществляются включения и отключения генераторов, трансформаторов и линий в нормальных и аварийных условиях, называется выключателем присоединения. Соединение сборных шин между собой производится междушинным выключателем (МШВ), а секций шин -- секционным выключателем. Обходной выключатель связан с обходной системой шин и заменяет основные выключатели присоединений при их ремонте.

Разъединители используют в основном при ремонтах, создавая между ремонтируемым оборудованием и элементами РУ, находящимися под напряжением, безопасный воздушный промежуток и обеспечивая между ними видимый разрыв.

Часто разъединители выполняют оперативные функции, служа для выбора системы шин при подключении к ним присоединений. Существуют также заземляющие разъединители для надежного заземления отключенной для ремонта установки и специальные разъединители с быстродействующим автоматическим приводом, используемые для включения на землю одной или нескольких фаз, находящихся под напряжением, и называемые короткозамыкателями,

Специальным типом разъединителя является также отделитель, назначение которого состоит в быстром отключении цепи в бестоковую паузу АПВ для образования изоляционного промежутка. В сочетании с короткозамыкателями отделители иногда заменяют выключатели в неответственных установках.

Ограничение токов короткого замыкания и облегчение коммутационной аппаратуры и шин достигается установкой реакторов между отдельными секциями шин (секционные реакторы) и в отходящих питающих линиях (фидерные реакторы).

Трансформаторы тока и напряжения предназначены для преобразования тока и напряжения первичных цепей в величины, удобные для непосредственного измерения стандартными измерительными приборами и безопасные для обслуживающего персонала.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Под ред. Б. Н. Неклепаева. Изд. 2-е, перераб. М., `Энергия, 2009.

2. Электрическая часть электростанций: Учебник для вузов/Под ред. С. В. Усова. Л., Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 2008. -616с

3. Электрическая часть станций и подстанций. Учебник для вузов/Под ред. А. А. Васильева. М., Энергоатомиздат, 2010. -576с.

Размещено на Allbest.ru