Выбор схем выдачи мощности электростанции типа АЭС

Разработка проекта изменения электрической части Запорожской АЭС: технико-экономическое сопоставление вариантов и выбор схемы выдачи мощности АЭС. Расчет электроснабжения собственных нужд блока, выбор мощности дизель-генераторов систем надежного питания.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 22.11.2010
Размер файла 356,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

2500

387

1

2

3

4

5

6

7

VC10D02(I)

Циркуляционные насосы БНС

ДВДА-260/99-20-24

6,0

4000

580

VC10D02(II)

ДВДА-260/99-20-24

6,0

2500

387

VC10D03(I)

ДВДА-260/99-20-24

6,0

4000

580

VC10D03(II)

ДВДА-260/99-20-24

6,0

2500

387

VC21D11

Подъемный насос маслоохладителей

А12-52-8-УХЛ4

6,0

630

73

VC22D11

А12-52-8-УХЛ4

6,0

630

73

RL51D01

Вспомогательный

питательный насос

4АЗМ-800/6000УХЛ4

6,0

800

90

RL52D01

4АЗМ-800/6000УХЛ4

6,0

800

90

RU21D01

Конденсатный насос ПСВ

АВ113-4М

6,0

250

29

RU22D01

АВ113-4М

6,0

250

29

UM11D01

Сетевой насос (зимний)

А4-400У-4УЗ

6,0

630

73

UM12D01

А4-400У-4УЗ

6,0

630

73

RB61D01

Насос слива сепаратный

АОВ2-14-41УЗ

6,0

500

57

RB62D01

АОВ2-14-41УЗ

6,0

500

57

UJ10D01

Пожарный насос БНС

АВ113-4М

6,0

250

29

UJ10D02

АВ113-4М

6,0

250

29

VH10D03

Насос технической воды БНС

АВ113-4М

6,0

250

29

VH10D04

АВ113-4М

6,0

250

29

Зная значения мощностей трансформаторов 6/0,4 кВ и электродвигателей 6 кВ, определим расчетную нагрузку секции 6 кВ по формуле:

Sт6 = 0,9 (?Рдв6 + ?Sт.0,4 )

где ?Рдв6 - сумма расчетных мощностей на валу всех установленных механизмов с электродвигателями 6кВ;

?Sт.0,4 - сумма всех присоединенных мощностей трансформаторов 6/0,4 кВ включая резервные и номинально не работающие.

Результаты расчетов сводим в таблицу № 2.5

Таблица № 2.5

Наименование оборудования

Р д.ном, кВт

S ном.т, кВА

Секции нормальной эксплуатации.

Секция ВА

1

Главный циркуляционный насос

8000

2

Насос тех. Воды не отв. потребителей

1000

3

Насос подачи воды на градирню

4000

4

Насос подъёмный

320

5

Сливной насос

500

6

Сетевой насос

630

7

Трансформатор секции CP-1 и CP-2

1000

8

Трансформатор секции СА

1000

Суммарная мощность

14450

2000

Секция ВВ

1

Главный циркуляционный насос

8000

2

Насос подачи воды на градирню

4000

3

Насос циркуляционный двухскоростной

4000

4

Конденсатный насос первой ступени

1000

5

Конденсатный насос второй ступени

1600

6

Сливной насос ПНД-3

500

7

Сливной насос ПНД-1

315

8

Подъёмный насос

320

9

Сетевой насос

630

10

Трансформатор секции СТ-1 и СТ-2

1000

11

Трансформатор секции СУЗ (СЕ)

400

12

Трансформатор секций CQ-1 и CQ-2

1000

13

Трансформатор секции СС

1000

14

Трансформатор секции СВ

1000

Суммарная мощность

20365

4400

Секция ВС

1

Главный циркуляционный насос

8000

2

Насос подачи воды на градирню

4000

3

Циркуляционный насос двухскоросной

4000

4

Конденсатный насос первой ступени

1000

5

Конденсатный насос второй ступени

1600

6

Сливной насос ПНД-3

500

7

Сливной насос ПНД-1

315

8

Насос замкнутого контура ОГЦ

630

9

Насос тех. воды не отв. потребителей

1000

10

Конденсатный насос ПСВ

850

11

Подпиточный насос

800

12

Сливной насос сепаратора турбины

300

13

Трансформатор секции СТ-1 иСТ-2

1000

14

Трансформатор секции СМ

1000

15

Трансформатор секции CR

1000

Суммарная мощность

22995

3000

Секция ВД

1

Главный циркуляционный насос

8000

2

Насос подачи воды на градирню

4000

3

Конденсатный насос первой ступени

1000

4

Конденсатный насос второй ступени

1600

5

Сливной насос ПНД-1

315

6

Насос замкнутого контура ОГЦ

630

7

Насос тех. воды не отв. потребителей

1000

8

Конденсатный насос ПСВ

850

9

Сливной насос сепаратора турбины

300

10

Циркуляционный насос

4000

11

Трансформатор секции СУЗ(СF)

400

12

Трансформатор секции СG

1000

13

Трансформатор секции СД

1000

14

Трансформатор секций СQ-1 и СQ-2

1000

15

Трансформатор секций СР-1 иСР-2

1000

16

Трансформатор секции СN

1000

Суммарная мощность

21695

5400

Секции надёжного питания общеблочных потребителей

Секция BJ

1

Насос гидростатического подъёма ротора

250

2

Насос подпиточный

800

3

Вспомогательный питательный насос

850

4

Трансформатор секции СJ

1000

5

Трансформатор общеблочного АБП

250

Суммарная мощность

1900

1250

Секция ВК

1

Насос гидростатического. подъёма ротора

250

2

Насос подпиточный

800

3

Трансформатор АБП УВС

250

4

Трансформатор секции СК

1000

5

Трансформатор общеблочного АБП

250

Суммарная мощность

1050

1500

Секции систем безопасности реакторного отделения

Секции BV(BW, BX)

Суммарная мощность

4330

2630

Таблица № 2.6

  • Распределение нагрузок трансформаторов собственных нужд блока
  • №№

    Наименование токоприёмника

    Каталожная мощность

    К-во присоединений

    Распределение нагрузок

    Секция BE

    Секция BF

    Секция BG

    Секция BH

    Раб.

    Рез.

    К-во

    Мощность

    К-во

    Мощность

    К-во

    Мощность

    К-во

    Мощность

    1

    Сливной насос ПНД3

    500

    2

    1

    1

    500

    -

    -

    1

    500

    1

    500

    2

    Сливной насос ПНД1

    315

    2

    1

    -

    -

    1

    315

    1

    315

    1

    315

    3

    Подъёмный насос

    320

    1

    1

    1

    320

    -

    -

    1

    320

    -

    -

    4

    Насос замкнутого контура

    630

    1

    1

    -

    -

    1

    630

    -

    -

    1

    630

    5

    Насос тех. воды неответств. потребителей

    1000

    1

    1

    1

    1000

    -

    -

    -

    -

    1

    1000

    6

    Конденсатный насос 2-й ступени

    1600

    2

    1

    1

    1600

    -

    -

    1

    1600

    1

    1600

    7

    Конденсатный насос 1-й ступени

    1000

    2

    1

    1

    1000

    1

    1000

    1

    1000

    -

    -

    8

    Сливной насос сепаратора турбины.

    300

    1

    1

    1

    300

    -

    -

    1

    300

    -

    -

    9

    ГЦН

    8000

    4

    -

    1

    8000

    1

    8000

    1

    8000

    1

    8000

    10

    Цирк. насос

    2500/

    4000

    3

    -

    -

    -

    1

    4000

    1

    4000

    1

    4000

    11

    Конденсатный насос ПСВ

    850

    1

    1

    1

    850

    -

    -

    1

    850

    -

    -

    12

    Сетевой насос

    630

    1

    1

    -

    -

    1

    630

    -

    -

    1

    630

    13

    Подпиточный насос

    800

    1

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    1

    800

    14

    Секции 6 кВ надёжного питания с.б. РО

    6960

    3

    -

    1

    6960

    1

    6960

    1

    6960

    -

    -

    15

    Общеблочные секции 6 кВ надёжного питания BJ,BK

    3665

    2

    -

    1

    3665

    -

    -

    -

    -

    1

    3665

    16

    Трансформаторы 6/0,4 кВ секции CP, CQ, CT

    1000

    6

    -

    1

    1000

    2

    1000

    1

    1000

    2

    1000

    17

    Трансформаторы 6/0,4 кВ, секции на м.з. CA, CB, CM, CN, CR

    1000

    4

    1

    2

    1000

    1

    1000

    1

    1000

    1

    1000

    18

    Трансформаторы 6/0,4 кВ, секции CC, CD

    1000

    2

    -

    -

    -

    1

    400

    -

    -

    1

    400

    19

    Трансформаторы СУЗ

    400

    2

    -

    -

    -

    1

    400

    -

    -

    1

    400

    20

    Трансформаторы 6/0,4 кВ, секции общ.АБП

    1000

    1

    -

    -

    -

    -

    -

    1

    1000

    -

    -

    21

    Секции 6 кВ BE, BG

    1250/

    8150

    2

    -

    -

    -

    1

    8250

    -

    -

    1

    8250

    Итого на секцию

    31195

    34185

    30845

    33440

    Расчётная нагрузка на секцию

    28075,5

    30766,5

    27760,5

    30096

    Расчётная нагрузка на трансформатор

    58842

    57856,5

    Мощность 63000кВА; UВН = 24 кВ ; UНН = 6,3 - 6,3 кВ.

    По условиям ограничения токов К.З. в сети собственных нужд трансформатор принят с расщепленной обмоткой низкого напряжения.

    Применение трансформаторов меньшей мощности невозможно т.к. перенагрузка трансформаторов собственных нужд недопустима.

    Таблица 2.7

    • Данные трансформатора ТРДНС-63000/35
    • Тип

      Sном, МВ·А

      Напряжение обмотки, кВ

      PХ.Х.

      PК.З.

      Uкз, %

      Iхх, %

      ВН

      НН

      ТРДНС-63000/35

      63

      36,75

      6,3-6,3

      44

      250

      12,7

      0,45

      По условиям ограничения токов к.з. в сети собственных нужд принят к установке трансформатор с расщеплённой обмоткой низкого напряжения. Применение трансформаторов меньшей мощности не возможно, так как перегрузка трансформаторов собственных нужд не допустима.

      2.2.4 Выбор резервных трансформаторов собственных нужд 330/6,3-6,3 кВ

      В зависимости от числа блоков генератор-трансформатор и наличия генераторных выключателей регламентируется число резервных трансформаторов собственных нужд. Согласно /5/ при числе блоков равным четырём и наличии генераторных выключателей принимаем два резервных трансформатора собственных нужд.

      Принимаем к установке трансформатор типа ТРДНЦ - 63000/330, трёхфазный с расщеплённой обмоткой нижнего напряжения, с устройством РПН.

      Каталожные и технические данные трансформатора ТРДНЦ - 63000/330 сведены в таблицу 2.8

      Таблица 2.8

      • Данные трансформатора ТРДНЦ - 63000/330
      • Тип

        Sном, МВ·А

        Напряжение обмотки, кВ

        Pх.х.

        Pк.з.

        Uкз, %

        Iхх, %

        ВН

        НН

        ТРДНЦ-63000/330

        63

        330

        6,3-6,3

        100

        230

        11

        0,8

        2.3 Расчет самозапуска электродвигателей собственных нужд на 6 кВ блока

        2.3.1 Основные положения

        Под самозапуском понимают процесс автоматического восстановления нормального режима работы электродвигателей механизмов собственных нужд после кратковременного нарушения электроснабжения, вызванного исчезновением или глубоким снижением питающего напряжения. Кратковременный перерыв питания электродвигателей наблюдается при отключении рабочего питания и переходе на резервный источник. Кратковременное глубокое понижение напряжения возникает при близких кз к системе собственных нужд электростанции.

        После отключения питания или глубокой посадки напряжения происходит снижение частоты вращения электродвигателей под действием момента сопротивления. При чем этот процесс можно разделить на несколько стадий:

        Ю в первый момент исчезновения напряжения наблюдается групповой выбег агрегатов с.н., при котором из-за их взаимного влияния частота вращения снижается с одинаковой скоростью;

        Ю в дальнейшем в соответствии с механическими характеристиками происходит индивидуальный выбег агрегатов собственных нужд.

        При подаче напряжения питания осуществляется режим собственно самозапуска электродвигателей, когда частота вращения возрастает, самозапуск будет успешным, если агрегаты собственных нужд, участвующие в этом режиме, развернутся до рабочей частоты вращения за допустимое время.

        Успешность самозапуска зависит от времени перерыва питания, параметров питающей сети, суммарной мощности не отключенных электродвигателей и их загрузки, механических характеристик механизмов и других факторов.

        2.3.2 Расчетные и допустимые условия режима самозапуска

        При расчетах режима самозапуска электродвигателей механизмов собственных нужд должны использоваться конкретные данные и реальные режимы работы оборудования

        Время перерыва питания собственных нужд для АЭС выбирается, как правило, равным:

        * 0,7 сек - при отключении рабочего источника питания действием быстродействующей релейной защиты или в случае ошибочного отключения его оперативным персоналом,

        * 1,5 сек - при отключении рабочего источника действием его максимальной токовой защиты,

        * 2,0 сек - при отключении трансформатора с.н., имеющего на стороне низкого напряжения две и более обмоток, действием максимальной токовой защиты установленной на стороне высокого напряжения

        Продолжительность самозапуска, как правило, не должна превышать для блочных электростанций с турбогенераторами мощностью 160МВт и более, а к таковым относятся АЭС, 20 секунд. Эта величина определяется условиями сохранения технологического режима блока.

        Неуспешность самозапуска механизмов собственных нужд сопровождается срабатыванием технологических защит из-за снижения от нормируемых значений технологических параметров: расхода в 1 и 2 контурах, давления во втором контуре, расхода циркуляционной воды в конденсаторах турбины, давления масла в системах смазки турбин, генератора, питательного насоса, ГЦН и т.д.

        В проектах электростанций выявление успешности самозапуска электродвигателей напряжением 6 кВ осуществляется по методу связанному с определением начального напряжения на выводах электродвигателей в первый момент собственно режима самозапуска. Принимается, что самозапуск будет успешным, если начальное напряжение на электродвигателях после включения резервного источника питания составит не менее 0.6-0,65Uном.

        Если в результате расчета оказалось, что начальное напряжение ниже минимально допустимого, то необходимо провести расчет успешности самозапуска, с привлечением более точных методов.

        Для обеспечения успешности самозапуска электродвигателей с.н. рекомендуется в качестве дополнительных мер:

        * отключение электродвигателей неответственных механизмов собственных нужд:

        * выбор повышенного напряжения на низкой стороне ТСН (I.IUnoм);

        * снижение напряжения к.з. ТСН;

        * использование устройства форсировки напряжения на период самозапуска.

        Для АЭС с реакторами ВВЭР-1000 определены наиболее вероятные режимы самозапуска от резервного трансформатора собственных нужд:

        Ю самозапуск АД одной секции в результате автоматического включения резерва от ложного отключения выключателя рабочего ввода питания собственных нужд,

        Ю самозапуск одновременно с четырех секций в результате отключения энергоблока и посадки стопорных клапанов турбины.

        При этом РТСН или ПРТСН может иметь предвключенную нагрузку.

        Самозапуск АД одновременно трех секций может быть лишь в случае отказа во включении одного из выключателей резервного питания при АВР одновременно четырех секций Этот случай не является расчетным.

        Самозапуск одновременно с двух секций маловероятен поскольку исключается возможность ложного отключения одновременно двух выключателей рабочего питания, а повреждение в трансформаторе рабочего питания с.н приводит к отключению энергоблока и самозапуску 4 секций.

        По окончании самозапуска электродвигателей одной секции должен быть восстановлен нормальный режим работы блока

        По окончании самозапуска электродвигателей 4 - х секций, должно восстанавливаться напряжение на шинах собственных нужд для обеспечения нормального останова блока. Для обеспечения успешного самозапуска в тяжелых режимах, на АЭС предусматривается отключение некоторых электродвигателей. Отключению подлежат наиболее крупные электродвигатели, не влияющие на технологический режим работы блока. Отключение, участвующих в самозапуске, механизмов производится от групповой защиты минимального напряжения с временем 2 ступени (3...9 сек) при напряжении 0.5Uном и ниже.

        Проектными организациями определен перечень механизмов с.н. блока АЭС, участвующих в самозапуске. В этом перечне определена группа механизмов, подлежащих отключению для облегчения самозапуска при его затягивании. Рассмотрим основные механизмы этого перечня:

        п/п

        Название механизма

        Кол-во

        S, кВт

        Примечание

        1

        Циркуляционный насос (градирня)

        1

        4000

        Отключение от защиты минимального напряжения не предусматривается

        2

        Циркуляционный насос конденсатора (двухскоростной)

        1

        2500/4000

        3

        ГЦН

        1

        8000

        защиты с временем 2-ой ступени 0,5ном и ниже (39 сек)

        2.3.3 Расчет начального напряжения режима самозапуска

        Расчет выполнен в математическом редакторе "Mathcad-8"

        Номинальное напряжение

        Кратность пускового тока

        Мощность

        Коэффициент мощности

        Проводимость

        Tрансформатор СН:

        Tрансформатор блочный 330 кВ:

        Tрансформатор блочный 750 кВ:

        Расчет показывает, что самозапуск электродвигателей будет успешным (Usz > 0,6Un)

        Размерность величин, используемых при расчете:

        Мощность Вт

        ТокА

        СопротивлениеОм

        НапряжениеВ

        Проводимость1/Ом

        2.4 Расчет токов КЗ на шинах собственных нужд

        При коротком замыкании (к.з.) в системе собственных нужд существенное влияние на характер процесса и значение тока оказывают группы электродвигателей включённых вблизи места повреждения.

        Для привода механизмов собственных нужд применяются в основном асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. При близком коротком замыкании напряжение на выводах двигателей оказывается меньше их ЭДС. Электродвигатели переходят в режим генератора, посылающего ток в место повреждения.

        2.4.1 Расчёт токов короткого замыкания в сети 6 кВ

        Расчёт токов к.з. на сборных шинах 6 кВ ведём по программе GTCURR разработанной кафедрой электрических станций МЭИ.

        Производим расчёт токов к.з. для всех возможных схем питания потребителей собственных нужд.

        а) Питание секций собственных нужд от трансформатора собственных нужд;

        б) Питание секций собственных нужд от резервных трансформаторов собственных нужд;

        2.4.2 Расчёт токов короткого замыкания в сети 0,4 кВ

        В расчёте токов к.з. в электрических сетях до 1000 В необходимо учитывать активные сопротивления цепи, а именно активные сопротивления токовых обмоток автоматических выключателей, контактов коммутационной аппаратуры и т.д.

        Рис. 2.5 Расчётная схема, питание секции собственных нужд от ТСН

        в) Питание секций собственных нужд от дизель-генераторов.

        Рис. 2.6 Расчётная схема, питание секции собственных нужд от РТСН

        Рис. 2.7 Расчётная схема, питание секции собственных нужд от дизель генератора.

        Активное сопротивление оказывает влияние на апериодическую составляющую токов к.з.

        Произведём расчёт токов к.з. на шинах секции CV01.

        Рис.2.8 Расчётная схема расчёта токов к.з. на сборных шинах секции 0,4 кВ, секции CА.

        Сопротивление элементов схемы:

        Активное сопротивление трансформатора

        где ДPк - потери к.з. в трансформаторе;

        Sном.Т - номинальная мощность трансформатора.

        Индуктивное сопротивление трансформатора:

        Сопротивление трансформатора:

        где x* - относительное сопротивление элемента;

        Uном - номинальное напряжение элемента;

        Sном - номинальная мощность элемента.

        мОм;мОм

        Сопротивление шин находим при среднегеометрическом расстоянии между фазами:

        Переходное сопротивление контактов рубильника определим по /7 таб.5-12/, rр = 0,06

        Схема замещения цепи для расчёта к.з. в точке состоит из ряда последовательно включённых сопротивлений, суммарное сопротивление цепи составляет:

        Ток короткого замыкания:

        где Uс.ном - номинальное напряжение сети.

        Определим ударный ток к.з. от удалённого турбогенератора,

        при xУ/rУ = 14,68/3,236 = 4,536.

        Ударный коэффициент - kуд = 1,52.

        Тогда ударный ток в точке к.з. от генератора составит:

        Определим ударный ток к.з. с учётом электродвигателей 0,4 кВ. Сопротивления элементов цепи от электродвигателей до точки к.з. на шинах не учитываются, номинальный ток двигателей:

        где УP - суммарная мощность электродвигателей получающих питание от данной секции (), согласно таблицы № Х, УP = 610 кВт;

        kпд - коэффициент полезного действия электродвигателей, равный 0,94;

        cos ц - коэффициент мощности электродвигателей, равный 0,91.

        суммарное значение ударного тока к.з. с учётом электродвигателей:

        Таблица 2.9

        • Расчёт токов к.з. на сборных шинах секций 0,4 кВ блока
        • п/п

          Оперативное наименование секций 0,4 кВ

          Ток трёхфазного короткого замыкания, Iк, кА

          Ударный ток к.з., iуд, кА

          1

          Секция CA

          14,8

          37,5

          2

          Секция CB

          14,8

          37,5

          3

          Секция CM

          13,5

          35,1

          4

          Секция CN

          13,5

          35,1

          5

          Секция CV01

          15,4

          39,59

          6

          Секция CW01

          14,7

          38,2

          7

          Секция CX01

          15,3

          39,8

          8

          Секция CC

          14,8

          38,5

          9

          Секция CD

          14,6

          37,9

          10

          Секция CR

          14,8

          38,5

          11

          Секция CE

          13,7

          35,6

          12

          Секция CF

          13,6

          35,4

          13

          Секция CP-1

          14,9

          38,8

          14

          Секция CP-2

          14,0

          36,4

          15

          Секция CQ-1

          14,5

          37,7

          16

          Секция CQ-2

          14,7

          38,2

          17

          Секция CT-1

          14,8

          38,5

          18

          Секция CT-2

          15,1

          39,3

          19

          Секция CU01-05

          7,4

          19,2

          20

          Секция CV02

          15,6

          40,6

          21

          Секция CW02

          15,9

          41,3

          22

          Секция CX02

          15,8

          41,1

          23

          Секция CG

          6,9

          17,9

          24

          Секция CJ01

          15,6

          40,6

          25

          Секция CK01

          15,7

          40,8

          26

          Секция CJ02

          15,6

          40,6

          27

          Секция CK02

          15,7

          40,8

          2.5 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей РУ собственных нужд

          Все элементы распределительного устройства электрической станции должны надёжно работать в условиях длительных нормальных режимов, а также обладать достаточной термической и динамической стойкостью при возникновении самых тяжёлых коротких замыканий.

          2.5.1 Элементы КРУ 6 кВ

          Выключатели являются основным коммутационным аппаратом и служат для отключения и включения цепей в различных режимах работы.

          Для электроснабжения потребителей 6 кВ собственных нужд выбираем к установке комплектные распределительные устройства (КРУ) серии КЭ-6.

          Расчёты по выбору КРУ представлены в таблице № Х, КРУ серии КЭ-6 выполнено в виде отдельных металлических шкафов, состоящих из трёх основных частей: каркас, выдвижная тележка с выключателем, релейный шкаф КРУ укомплектованы выкатными элементами.

          Для питания цепей защиты минимального напряжения, МТЗ с блокировкой по напряжению, схемы АВР секций 6 кВ, на каждой секции 6 кВ установлены трансформаторы напряжения типа НОЛ 08-6. Для питания цепей защит и блокировок ГЦН установлены трансформаторы напряжения типа ЗНОЛ 0.6. Заземляющие ножи установлены в ячейке КЭ-6.

          2.5.2 Расчётные условия для выбора проводников и аппаратов по продолжительным режимам работы

          Продолжительный режим работы электротехнического устройства - это режим, продолжающийся не менее, чем необходимо для достижения установившейся температуры его частей при неизменной температуре охлаждающей среды.

          Наиболее тяжёлыми продолжительными режимами являются:

          - Ремонтный режим - это режим плановых профилактических и капитальных ремонтов. В ремонтном режиме часть элементов электроустановки отключена, поэтому на оставшиеся в работе элементы ложится повышенная нагрузка.

          - Послеаварийный режим - это режим, в котором часть элементов электроустановки вышла из строя или выведена в ремонт в следствии аварийного отключения. При этом режиме возможна перегрузка оставшихся в работе элементов электроустановки током.

          Расчётные токи продолжительных режимов секций, непосредственно питающихся от ТСН, РТСН определяем по формуле:

          Токи продолжительных режимов других секций определяем по формуле:

          Для секций, где возможен ввод питания от дизель-генератора:

          где Pном.г - номинальная активная мощность дизель-генератора;

          0,95 - коэффициент учитывающий возможность работы генератора при снижении напряжения на 5 %.

          2.5.3 Выбор КРУ-6 кВ

          Таблица 2.10

          Выбор КРУ - 6 кВ (система сборных шин одинарная с неразделёнными фазами и отпайками).

          п/п

          Оперативное наименование секции для которой выбирается КРУ

          Координаты расчётной точки к.з.

          Тип КРУ, каталожные данные

          Параметры

          Номинальное напряжение

          Длительный номинальный ток

          Электродинамическая стойкость

          Термическая стойкость

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          № схемы

          № точки к.з.

          Uуст

          Uном

          Iдл.н.

          Iном

          iуд

          Iдин

          Bк

          Uуст ? Uном

          Iдл.н. ? Iном

          iуд ? Iдин

          Bк ?

          кВ

          кА

          кА

          кА2•с

          1

          BA,(BB,BC, BD,BL,BM, BP,BN)

          2.3.2

          K1-K4

          КЭ-6

          6

          6

          2886

          3200

          91,59

          128

          1408

          31,52•3 = 2577

          2

          BV, (BW, BX, BJ, BK)

          2.3.2

          К5-К7, К9-К10

          КЭ-6

          6

          6

          675,5

          2000

          50,94

          128

          590,5

          31,52•3 = 2577

          3

          BE, (BF, BG, BH)

          2.3.2

          К8,К11

          КЭ-6

          6

          6

          1360

          2000

          48,26

          81

          600,6

          31,52•3 = 2577

          4

          BZ01, (BZ02-05)

          2.3.3

          К1-К4

          КЭ-6

          6

          6

          675,5

          2000

          18,76

          81

          56,2

          31,52•3 = 2577

          2.5.4 Выбор выключателей КРУ-6 кВ

          Выбор выключателей КРУ-6 кВ. Таблица 2.11

          п/п

          Оперативное наименование секции 6 кВ, для которой выбираются аппараты

          Координаты точки к.з.

          Назначение аппарата

          Тип аппарата, каталожные данные

          Параметры

          Номинальное напряжение

          Длительный номинальный ток

          Симметричный ток отключения

          Отключение апериодической составляющей

          Включаю-щая способность

          Электродинамическая стойкость

          Термическая стойкость

          № схемы

          № точки к.з.

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Uуст

          Uном

          Iдл.н.

          Iном

          iуд

          Iдин

          вном

          Iпо

          iвкл.ном

          iуд

          Iдин

          Bк

          Uуст ? Uном

          Iдл.н. ? Iном

          iуд ? Iдин

          в ? вном

          Iпо ? iвкл.ном

          iуд ? Iдин

          Bк ?

          кВ

          А

          кА

          %

          кА

          кА

          кА2•с

          1

          2

          3

          4

          5

          6

          7

          8

          9

          10

          11

          12

          13

          14

          15

          16

          17

          18

          19

          20

          1

          BA

          2.3.2

          K1

          Выключатель рабочего и резервного ввода

          VD-4,3150/31.5

          6

          6

          2886

          3150

          30,47

          31,5

          29,8

          38

          35,57

          80,2

          93,3

          100

          1401

          31,52 •3 = 2977

          2

          BB

          2.3.2

          K2

          Выключатель рабочего и резервного ввода

          VD-4,3150/31.5

          6

          6

          2886

          3150

          29,89

          31,5

          29,5

          38

          34,54

          80,2

          89,05

          100

          1408

          31,52 •3 = 2977

          3

          BC

          2.3.2

          K3

          Выключатель рабочего и резервного ввода

          VD-4,3150/31.5

          6

          6

          2886

          3150

          29,06

          31,5

          30,9

          38

          36,24

          80,2

          93,29

          100

          1353

          31,52 •3 = 2977

          2.5.5 Выбор измерительных трансформаторов

          Измерительные трансформаторы предназначены для уменьшения первичных токов и напряжений до значений, наиболее удобных для подключения измерительных приборов, реле защиты, устройств автоматики.

          Трансформаторы напряжения.
          Расчёт вторичной нагрузки трансформаторов напряжения представлены в таблице № Х. Перечень необходимых измерительных приборов составлен в соответствии с рекомендациями /6, стр.177/. Согласно /1/ щитовые показывающие и регистрирующие приборы должны иметь класс точности не ниже 2,5, а счётчики 0,5.
          Выбираем трансформатор напряжения НОЛ 08-6, технические и каталожные данные сведены в таблицу 2.12
          Таблица 2.12
          Технические и каталожные данные трансформатора напряжения НОЛ 08-6

          Тип

          Класс напряжения, кВ

          Номинальное напряжение обмоток, В

          Номинальная мощность, В•А, в классе точности

          Максимальная мощность,

          В•А

          Первичной

          Основной вторичной

          Дополнительной вторичной

          0,5

          1

          3

          НОЛ 08-6

          6

          6

          100

          --

          50

          75

          200

          400

          Сравнивая данные расчётов и номинальные данные вторичной нагрузки НОЛ 08-6 можно сделать вывод, что принятые трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности.

          Количество трансформаторов напряжения на секцию принимаем в соответствии с необходимостью полного и надёжного выполнения объёма защит.

          Трансформаторы тока

          Вторичная нагрузка трансформаторов тока состоит из сопротивления проводов переходного сопротивления контактов.

          Перечень необходимых приборов выбран по /6/. Согласно справочным данным приняты к установке трансформаторы тока внутренней установки типа ТВЛМ-6. Технические и каталожные данные трансформатора тока сведены в таблицу 2.14

          Таблица 2.14

          Технические и каталожные данные трансформатора тока ТВЛМ-6

          Тип

          Номинальное напряжение, кВ

          Наибольшее рабочее напряжение, кВ

          Номинальный ток, А

          Электродинамическая стойкость, кА

          Термическая стойкость, кА/допустимое время, с

          Первичный

          Вторичный

          ТВЛМ-6

          6

          7,2

          10-400

          5

          3,5-52

          0,64/1-20,5/1

          Для проверки трансформаторов тока по вторичной нагрузке, пользуясь каталожными данными приборов, определяем нагрузку по фазам для наиболее загруженного трансформатора (таблица № Х.)

          Сопротивление приборов:

          где ?Sприб - суммарная нагрузка приборов;

          I2 - вторичный номинальный ток приборов, I2 = 5 А.

          Сопротивление вторичной нагрузки трансформатора тока:

          где rконт -переходное сопротивления контактов приборов, (при числе приборов более 3х , rконт = 0,1 Ом);

          rпров - сопротивление проводов.

          где с - удельное сопротивление материала провода, (для проводов с медными жилами с = 0,0175):

          lрасч - 60 м, ориентировочная длина проводов;

          g -сечение жил, (g = 4 мм2)

          Выбор трансформаторов тока секций и вводов 6 кВ Таблица 2.16

          2.5.6 Выбор токоведущих частей в цепи трансформатора ТРДНС-63000/35

          Выбираем комплектный пофазно-экранированный токопровод.

          Таблица 2.17

          Выбор комплектного пофазно-экранированного токопровода.

          Тип токопровода

          Координаты точки к.з.

          Условия выбора

          Параметры

          № схемы

          № точки

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          ТКЗП 6/3200-125

          2.3.2

          К3

          Uсети ? Uном

          Iдл.ном ? Iном

          iуд ? i

          Uсети =6 кВ

          Iдл.ном = 2886 А

          i уд = 94,9 кА

          Uном = 6 кВ

          Iном = 3200 А

          i дин = 125 кА

          2.5.7 Выбор кабелей 6 кВ

          Кабели, питающие потребителей 6 кВ собственных нужд АЭС, прокладываются в кабельных полуэтажах и кабельных шахтах. Чтобы обеспечить пожарную безопасность в производственных помещениях АЭС, рекомендуется применять кабели, у которых изоляция, оболочка и покрытия выполнены из не воспламеняющих материалов.

          Для указанных способов прокладки с учётом требований пожарной безопасности, для питания трансформаторов 6/0,4 кВ применяют кабель ААБнлГ, секций 6 кВ применяют кабель ЦААБнГ.

          Выбор кабеля 6 кВ питания трансформаторов секции CV01 (BU05).
          Кабель марки ААБнлГ, трёхжильный. Определим номинальный ток трансформатора:

          Определим экономическое сечение:

          где jэ - нормированная плотность тока для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами, согласно /6/.

          Принимаем трёхжильный кабель 370 мм2, Iдоп = 135 А. Поправочный коэффициент на температуру воздуха k = 0,93.

          Тогда длительно допустимый ток на кабель составит:

          Проверка по термической стойкости кабеля:

          Номинальное сечение по термической стойкости определим по формуле:

          где Bk - тепловой импульс тока к.з.

          c = 92, согласно /6 табл.3.14/, для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами.

          Вывод для прокладки выбираем кабель сечением 150 мм2.

          Выбор кабелей питающих остальные трансформаторы 6/0,4 кВ и секций 6 кВ аналогичен. Расчёт сведён в таблицу.

          Таблица 2.18

          Выбор кабелей, питающих трансформаторы 6/0,4 кВ и секции 6 кВ.

          Питаемые секции 6 кВ и трансформаторы 6/0,4 кВ

          Тип кабеля

          Номинальный ток, А

          Выбор сечения кабеля

          Экономическое сечение жилы, мм2

          Термическая стойкость, мм2

          1

          BL, BM, BP, BN

          ЦААБнГ-5(3240)

          2886

          5240

          121

          2

          BJ, BK

          ЦААБнГ-3(3240)

          585

          3139

          134

          3

          BE, BG

          ЦААБнГ-4(3240)

          1360

          4240

          125

          4

          BJ-BK

          ЦААБнГ-3(3240)

          302

          3216

          142

          5

          BY,BW,BX,BJ,BK-BZ01-05

          ЦААБнГ-3(3240)

          675

          3161

          142

          Секции 0,4 кВ питающиеся от трансформаторов мощностью 1000 кВ?А

          6

          CA, CP

          ААБнГ 3150

          96,2

          68,7

          121

          7

          CB, CQ, CT, CC

          ААБнГ 3150

          96,2

          68,7

          121

          8

          CM, CR

          ААБнГ 3150

          96,2

          68,7

          116

          9

          CN, CD, CG

          ААБнГ 3150

          96,2

          68,7

          117

          10

          CJ, CK, CU04-05

          ААБнГ 3150

          96,2

          68,7

          145

          Секции 0,4 кВ питающиеся от трансформаторов мощностью 250 кВ?А

          11

          АБП УВС, АБП общеблочное

          ААБнГ 3150

          24,1

          17,2

          119

          2.5.8 Выбор элементов КРУ 0,4 кВ

          Для снабжения потребителей 0,4 кВ применяем комплектные трансформаторные подстанции типа КТПсн. КТП данного типа выполняются с двусторонним обслуживанием и состоят из силовых и релейных ячеек. В силовые ячейки устанавливаются выдвижные автоматические выключатели. В релейные ячейки устанавливаются выдвижные блоки со смонтированной на них аппаратурой.

          Конструкции шкафов предусматривают:

          в шкафах вводов питания, секционных, установку выключателей или разъединителей и релейных блоков;

          в шкафах линий возможность набора выключателей типа А3700, ВА-50 и релейных блоков в различных вариантах;

          взаимозаменяемость однотипных блоков.

          Выбор сборных шин КТПСН 0,4 кВ.

          Выбор шин по длительно допустимому току:

          Длительно допустимый ток для прямоугольных шин определим по формуле:

          принимаем к установке алюминиевые шины размером 8010 мм (Iдоп = 2410 А).

          Проверим принятые размеры по термической стойкости.

          где Bk - тепловой импульс;

          с - коэффициент, равный с = 88.

          Условие термической стойкости выполнено.

          Электродинамическая стойкость шин.

          Шкафы вводов питания и секционные шкафы комплектуем выключателями серии «электрон», предназначенными для установки в цепях с номинальным напряжением переменного тока до 660 В частотой 50 Гц. В качестве примера приводим расчёты по выбору выключателя рабочего (резервного) питания секции 0,4 кВ нормальной эксплуатации CA.

          Таблица 2.19

          Выбор выключателей рабочего (резервного) ввода секции CA.

          Тип выключателя

          Параметры

          Номинальное напряжение

          Длительный номинальный ток

          Динамическая стойкость

          Отключающая способность

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Uуст

          Uном

          Iдл.н.

          Iном

          i уд

          Iдин

          Iпо

          Iоткл

          Uуст ? Uном

          Iдл.н. ? Iном

          i уд ? Iдин

          Iпо ? Iоткл

          кВ

          А

          кА

          кА

          Э16 В

          0,4

          0,4

          1443

          1600

          14,8

          40

          38,5

          84

          Ввод питания на секции 2-категории 0,4 кВ систем безопасности и секции компенсаторов объёма выполняется рубильником исходя из условий необходимой надёжности питания секций данных потребителей.

          Таблица 2.20

          Выбор рубильника ввода питания на секции систем безопасности.

          Тип рубильника

          Параметры

          Номинальное напряжение

          Длительный номинальный ток

          Динамическая стойкость

          Термическая стойкость

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Расчётные данные

          Каталожные данные

          Uуст

          Uном

          Iдл.н.

          Iном

          i уд

          Iдин

          Iпо

          Uуст ? Uном

          Iдл.н. ? Iном

          i уд ? Iдин

          Iпо ?

          кВ

          А

          кА

          кА2

          Р-2315

          0,4

          0,4

          1443

          1600

          40,3

          50

          48

          900

          3. Определение мощности дизель-генераторов систем надежного питания

          3.1 Определение мощности дизель-генераторов систем надежного питания

          Мощность дизель-генератора при ступенчатом пуске асинхронной нагрузки выбирают по мощности, потребляемой (Рпотр i) электродвигателями, подключенными к секции надежного питания, и возрастающей с пуском очередной ступени. Должно выполняться условие

          (3.1)

          где nст - число ступеней пуска; Рн дг - номинальная нагрузка дизель-генератора.

          Значение Рпотр определяется по номинальной мощности двигателя Рдв н, его коэффициенту загрузки и КПД

          (3.2)

          По формулам (3.1), (3.2) определяются мощности, потребляемые двигателями по завершении операции пуска соответствующей ступени. В то же время в процессе пуска очереди, в особенности при прохождении отдельными электродвигателями критического скольжения, величина нагрузки на дизель-генератор может кратковременно увеличиться по сравнению с установившимся режимом. Для дизелей существуют заводские характеристики допустимых предельных нагрузок.

          Определение нагрузки в процессе пуска асинхронных двигателей представляет сложную и трудоемкую задачу. Пусковую мощность двигателя можно оценить на основе мощности, потребляемой в установившемся номинальном режиме , коэффициентов мощности номинального режима , при пуске и кратности пускового тока К i

          (3.3)

          Тогда пусковая мощность на каждой из ступеней пуска определяется как сумма мощностей, потребляемых в установившемся режиме ранее запущенными двигателями, и пусковой мощности двигателей, запускаемых в данной ступени. Должно выполняться условие

          (3.4)

          где Рдоп дг - нагрузка, допускаемая на дизель-генератор в переходном процессе, как правило, Рдоп дгРн дг.

          Значение cos пуск определяется из формулы

          (3.5)

          где Кп - кратность пускового момента.

          Следует отметить, что пусковая мощность, определяемая по формуле (3.3), является величиной условной, так как в процессе пуска напряжение снижается.

          Расчет мощности дизель-генератора целесообразно вести в табличной форме. Пример расчета приведен в таблице 3.1.

          Таблица 3.1

          Очередность пуска

          Механизм

          Рдв н

          кВт

          Рпотр

          кВт

          Cos ном

          Рпуск

          кВт

          Установившаяся мощность ступени

          Пусковая мощность

          +

          + Рпуск j

          1

          Эквивалентный трансформатор надеж. питания АБП.

          1000

          800

          0,3

          1500

          800

          1500

          2

          Эквивалентный трансформатор пит. нагрузки 0,4кВ

          1000

          800

          0,3

          1500

          1600

          3000

          3

          Эквивалентный трансформатор пит. нагрузки 0,4кВ

          1000

          800

          0,3

          1500

          2400

          4500

          4

          Насос технической воды

          1250

          1170

          0,22

          2080

          3570

          2880

          5

          Насос аварийного впрыска бора

          800

          560

          0,3

          1680

          4130

          4560

          6

          Аварийный питательный насос

          800

          560

          0,3

          1680

          4690

          6240

          7

          Насос спринклерный реактора

          500

          362

          0,3

          1006

          5052

          7246

          Из таблицы 3.1 видно, что к установке может быть принят дизель-генератор номинальной мощностью Рн дг = 5600 кВт, допускающий перегрузку 6200 кВт в течении 1 часа.

          3.2 Особенности определения мощности дизель генераторов систем надежного питания блоков с ВВЭР-1000

          В соответствии с основной концепцией безопасности эксплуатации атомных электростанций на АЭС должны быть предусмотрены автономные системы безопасности в технологической части и соответственно автономные системы надежного питания, включающие в том числе и автономные источники питания - дизель генераторы. Требования к проектированию автономных систем надежного питания определяются ПРАВИЛАМИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ АВАРИЙНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ. Для блока с реактором ВВЭР-1000 число таких систем принято три. Основными потребителями этих систем являются электродвигатели механизмов, обеспечивающих расхолаживание реактора и локализацию аварии в аварийных различных режимах с полной потерей переменного тока (насосы системы аварийного охлаждения зоны, аварийные питательные насосы, спринклерные насосы и т.п.). В случае исчезновения напряжения на секции 6 кВ надежного питания второй группы или при появлении импульса по технологическому параметру характеризующему «большую» или «малую» течи в первом контуре или разрыв паропровода второго контура, питание на секции надежного питания подается от автоматически подключаемых к ним дизель генераторов. Каждая из этих систем надежного питания должна быть способна по мощности подключенных дизель-генераторов и составу механизмов обеспечить аварийное расхолаживание реактора при любом виде аварии. В таблице 3.2 приведен перечень механизмов, участвующих в ступенчатом пуске от дизель-генератора системы безопасности.

          Таблица 3.2

          Очередность

          пуска

          Механизм

          Рдв н

          кВт

          Время включения

          1

          2

          3

          4

          1

          Трансформатор питания выпрямителя АБП канала безопасности

          1000

          0

          1

          Приток пневмокостюмов и система охлаждения

          7

          0

          2

          Насос подачи бора высокого давления

          55

          5

          2

          Насос аварийного впрыска бора

          800

          5

          2

          Насос аварийного расхолаживания

          800

          5

          3

          Насос технической воды ответственных потребителей (2 единицы)

          630

          10

          4

          Рециркуляционная система охлаждения бокса

          110

          20

          4

          Рециркуляционная система охлаждения центрального зала

          110

          20

          4

          Рециркуляционная система охлаждения шахты аппарата

          110

          20

          4

          Насос организованных протечек

          75

          20

          5

          Спринклерный насос

          500

          30

          5

          Насос промконтура

          110

          30

          6

          Аварийный питательный насос

          800

          40

          Коэффициент загрузки Кзгр механизмов из этой таблице целесообразно принять Кзгр= 0,7-0,8.

          Вместе с тем, при проектировании схемы электроснабжения собственных нужд АЭС должно быть обеспечено надежное питание механизмов обеспечивающих сохранность основного оборудования машинного зала и реакторного отделения блока. Для решения этой задачи современные энергоблоки оснащаются системой надежного питания общеблочных потребителей. В качестве аварийных источников надежного питания общеблочных потребителей также используют дизель генераторы.

          Таблица 3.3

          Потребители общеблочных секций 6 кВ, BJ, BK.

          Присоединения

          Наименование

          Нагрузка BJ

          Нагрузка BK

          1

          Насос гидростатического подъёма ротора

          SC91D

          315

          315

          2

          Подпиточный насос (вспомогательный)

          RL51D

          800

          800

          3

          Подпиточный насос

          TK21D

          800

          800

          4

          Насос водоснабжения РДЭС

          VH10D

          250

          250

          5

          Трансформатор 6/04 кВ, неответственных потребителей CJ, CK

          BU31

          1000

          1000

          6

          Трансформатор 6/04 кВ, АБП (УВС)

          BU17

          250

          --

          7

          Трансформатор 6/04 кВ, АБП (общеблочный)

          BU18

          --

          250

          8

          Трансформатор 6/04 кВ, РДЭС

          BU37

          250

          --

          ИТОГО:

          3298,5 кВ·А

          3075,5 кВ·А

          При обесточении одновременно двух общеблочных секций (BJ, BK) запускаются два дизель генератора (дизель генератор своего блока подключается к одной секции, дизель-генератор соседнего блока подключается через перемычку ко второй секции). В случае незапуска одного из этих генераторов или невключения соответствующего выключателя дизель генератора на одну из секций происходит включение выключателей перемычки между общеблочными секциями. Последний режим (один дизель-генератор на обе секции) принимается в качестве расчетного при выборе мощности общеблочных дизель-генераторов.

          Мощность этого дизель генератора должна быть достаточна для включения ответственных общеблочных механизмов и механизмов машинного зала, обеспечивающих аварийное расхолаживание и останов основного оборудования блока. В таблице 3.4 приведен перечень механизмов, участвующих в ступенчатом пуске от общеблочного дизель генератора.

          Таблица 3.4

          Основные механизмы и этапы ступенчатого приема нагрузки на общеблочный дизель генератор

          Очередность

          пуска

          Механизм

          Рдв н

          кВт

          1

          Трансформатор надежного питания выпрямительного устройства общеблочного АБП (2 единицы)

          1000

          1

          Трансформатор надежного питания выпрямительного устройства УВС

          400

          1

          Насос технической воды дизель-генератора

          250

          1

          Охлаждение приводов СУЗ

          110

          2

          Вспомогательный питательный насос

          800

          3

          Предвключенный насос подпиточного агрегата

          55

          3

          Масляный насос подпиточного агрегата

          15

          4

          Подпиточный насос

          800

          В настоящее время на АЭС с реакторами ВВЭР-1000 в качестве автономных источников питания потребителей 2 группы надежности используют автономные дизель-генераторные станции АСД-5600. АСД-5600 состоит из дизеля 78Г и синхронного генератора СБГД-6300-6МУ3. Генератор имеет следующие технические данные:

          - номинальная активная мощность Рн = 5600 кВт;

          - номинальное напряжение Uн = 6300 В;

          - номинальный ток статора Iн = 723 А;

          - номинальные обороты n = 1000 об/мин.

          Генератор обеспечивает пуск асинхронных двигателей, вызывающих внезапное увеличение нагрузки до 150% с cos. Вместе с тем, генератор в любом тепловом состоянии обеспечивает длительные перегрузки: 10% - 1час, 25% - 15 минут, 50% - 2 минуты.

          4. Расчет токов короткого замыкания и выбор высоковольтного оборудования и токоведущих частей главной схемы

          4.1 Расчет токов короткого замыкания

          Расчет токов к.з. производится для выбора или проверки параметров электрооборудования, а также для выбора или проверки уставок релейной защиты и автоматики.

          Рассматривать будем первую задачу, где достаточно уметь определять ток к.з., подтекающий к месту повреждения, а в некоторых случаях также распределение токов в ветвях схемы, непосредственно примыкающих к нему. При этом основная цель расчета состоит в определении периодической составляющей тока к.з. для наиболее тяжелого режима работы сети. Учет апериодической составляющей производят приближенно, допуская при этом, что она имеет максимальное значение в рассматриваемой фазе. Допущения, упрощающие расчеты, приводят к некоторому преувеличению токов к.з. (погрешность практических методов расчета не превышает 10%), что принято считать допустимым.

          Расчет токов при трехфазном к.з. выполняется в следующем порядке:

          а) составляется расчетная схема;

          б) по расчетной схеме составляется электрическая схема замещения;

          в) путем постепенного преобразования приводят схему замещения к наиболее простому виду так, чтобы каждый источник питания или группа источников, характеризующая определенным значениям результирующей ЭДС Е``, были связаны с точкой к.з. одним результирующим сопротивлением Хрез;

          г) определяется начальное значение периодической составляющей тока к.з. Iн.о., затем ударный ток и, при необходимости, периодическую и апериодическую составляющие тока для заданного момента времени t.

          Расчет токов короткого замыкания для АЭС производим на ЭВМ с помощью программы, разработанной в МЭИ г. Москва.

          Расчетная схема которой приведена на рис.

          4.2 Выбор высоковольтного оборудования и токоведущих частей главной схемы

          для надежного электроснабжения потребителей высоковольтная аппаратура и токоведущие части распределительных устройств выбирают так, чтобы они обладали:

          Ю электрической прочностью (способность длительно выдерживать максимальное рабочее напряжение и противостоять кратковременным перенапряжениям);

          Ю соответствующей нагрузочной способностью, благодаря которой протекание длительных (форсированных) токов нагрузки не вызывает их повреждения, ускоренного износа изоляции, недопустимого нагрева;

          Ю термической стойкостью, т.е. способностью кратковременно противостоять термическому действию токов короткого замыкания, не перегреваясь сверх допустимых пределов;

          Ю динамической стойкостью, заключающейся в наличии таких запасов механической прочности, при которых динамические усилия, возникающие между токоведущими частями при протекании по ним ударных токов короткого замыкания, не приводят к их повреждению, самоотключению контактов аппаратов;

          Ю необходимой отключающей способностью (для выключателей высокого напряжения).

          4.2.1 Выбор выключателей и разъединителей 750 кВ

          • Выбранный тип выключателей: ВНВ-750-4000-40
          • Выбранный тип разъединителей: РЛНД-750/4000
          • таблица № 4.1
          • №№

            п/п

            Параметры, определяющие условия выбора

            условия

            выбора

            Перечень условий

            Значения

            расчетное

            гарантийное

            выкл

            разъед

            1

            Род установки выключателя

            открытый

            открытый

            открытый

            2

            Наличие и вид АПВ

            требуется АПВ

            доп. АПВ

            3

            Номинальное напряжение

            UНС=750 кВ

            UН=750 кВ

            UН=500 кВ

            UНС UН

            4

            Максимальное рабочее напряжение

            UМС=787 кВ

            UМ=787 кВ

            UМ=525 кВ

            UМС UМ

            5

            Длительный ток нагрузки при температуре окружающей среды Vокр.= 35 0С

            IФ= 3503 А

            IН= 4000 А

            IН= 4000 А

            IФ IН

            6

            Время отключения выключателя

            tо= 0,04 с

            7

            Собственное время отключения выключателя

            tс.о.= 0,06 с

            8

            Время срабатывания релейной защиты

            tр.з.= 0,01 с

            9

            Время от возникновения к.з. до начала расхождения контактов выключателя

            = tр.з.+ tс.о.= 0,01+0,06=0,07с

            10

            Действующее значение периодической составляющей симметричного к.з. в момент начала расхождения контактов выключателя

            Iн= 18,05 кА

            Iно= 40 кА

            Iн Iно

            11

            Полный ток к.з. в момент размыкания контактов выключателя

            iкт=47,08 кА

            iк=63 кА

            12

            Тепловой импульс

            Вк расч.= 241,66 кА2

            Вкгар.=1600 кА2

            Вкгар.=1600 кА2

            Вк расч Вк гар.

            13

            Ударный ток

            iуд =54,37 кА

            Iскв =63 кА

            Iскв =160 кА

            iуд iскв

            4.2.2 Выбор выключателей и разъединителей 330 кВ

            • Выбранный тип выключателей: ВНВ-330Б-3200-40У1
            • Выбранный тип разъединителей: РП-330Б-2/3200УХЛ1
            • таблица № 4.2
            • №№

              п/п

              Параметры, определяющие условия выбора

              условия

              выбора

              Перечень условий

              Значения

              расчетное

              гарантийное

              выкл

              разъед

              1

              Род установки выключателя

              открытый

              открытый

              открытый

              2

              Наличие и вид АПВ

              требуется АПВ

              доп. АПВ

              3

              Номинальное напряжение

              UНС=330 кВ

              UН=330 кВ

              UН=330 кВ

              UНС UН

              4

              Максимальное рабочее напряжение

              UМС=340 кВ

              UМ=363 кВ

              UМ=363 кВ

              UМС UМ

              5

              Длительный ток нагрузки при температуре окружающей среды Vокр.= 35 0С

              IФ= 700,5 А

              IН= 3200 А

              IН= 3200 А

              IФ IН

              6

              Время отключения выключателя

              tо= 0,04 с

              7

              Собственное время отключения выключателя

              tс.о.= 0,06 с

              8

              Время срабатывания релейной защиты

              tр.з.= 0,01 с

              9

              Время от возникновения к.з. до начала расхождения контактов выключателя

              = tр.з.+ tс.о.= 0,01+0,06=0,07с

              10

              Действующее значение периодической составляющей симметричного к.з. в момент начала расхождения контактов выключателя

              Iн= 24,46 кА

              Iно= 40 кА

              Iн Iно

              11

              Полный ток к.з. в момент размыкания контактов выключателя

              iкт=58,09 кА

              12

              Тепловой импульс

              Вк расч.= 344,88 кА2

              Вк расч Вк гар.

              13

              Ударный ток

              iуд =64,34 кА

              iуд iскв

              4.2.3 Выбор выключателя нагрузки

              В генераторной цепи блока 1000 МВт между генератором и ответвлениями к рабочим трансформаторам собственных нужд (с.н.) устанавливаем комплекс агрегатный генераторный КАГ-24-30/30000 на напряжение 24 кВ и током отключения 30 кА.

              Таблица № 4.3

              №№

              п/п

              Параметры, определяющие условия выбора

              условия

              выбора

              Перечень условий

              Значения

              расчетное

              гарантийное

              Выбранный тип: КАГ-24-30/30000

              1

              Номинальное напряжение

              UНС=24 кВ

              UН=24 кВ

              UНС UН

              2

              Длительный ток нагрузки при t окруж.среды Vокр.=350С

              Iфорс=26,8 кА

              Iно = 30 кА

              Iфорс Iно

              3

              Тепловой импульс

              Вк расч= 54863.56 кА2с

              Вк гар=I2ноtп=108300кА2с

              Вк расч Вк гар

              4

              Ударный ток

              iуд = 570.02 кА

              iуд iскв

              4.2.4 Выбор токопровода генератор-трансформатор (24 кВ)

              таблица № 4.4

              №№

              п/п

              Параметры, определяющие условия выбора

              условия

              выбора

              Перечень условий

              Значения

              расчетное

              гарантийное

              Выбранный тип: ТЭН-500У1

              1

              Номинальное напряжение

              UНС=24 кВ

              UН=24 кВ

              UНС UН

              2

              Номинальный ток

              IНг=26,8 кА

              IНт= 30 кА

              IНг IНт

              3

              Ударный ток

              iуд =570.02 кА

              iскв =570 кА

              iуд iскв

              Встроенные трансформаторы тока: ТШЛ-24Б-2000/5

              Встроенные трансформаторы напряжения: ЗНОМ-24; ЗОМ-1/24

              4.2.5 Выбор трансформатора напряжения (750 кВ)

              таблица № 4.5

              №№

              п/п

              Параметры, определяющие условия выбора

              условия

              выбора

              Перечень условий

              Значения

              расчетное

              гарантийное

              Выбранный тип: НДЕ-750

              1

              Род установки

              открытое

              открытое

              2

              Номинальная мощность в требуемом классе точности

              Sн3= 500 ВА

              Sн3= 600 ВА

              3

              Номинальное напряжение

              UНС=500 кВ

              UН=500 кВ

              UНС UН

              4

              Класс точности

              1

              1

              5

              схема соединения

              1/1-0

              1/1-0

              6

              Вторичная нагрузка от генераторных приборов для наиболее нагруженной фазы

              Вторичная нагрузка трансформатора напряжения
              таблица № 4.6

              Наименование

              Тип

              Мощность

              Число катушек

              Cos

              Sin

              Число провод.

              Суммарная мощность

              Р, мВт

              Q,мВар

              Вольтметр показывающий

              Э-335

              2

              1

              1

              0

              1

              2,0

              --

              Ваттметр показывающий

              Д-335

              1,5

              2

              1

              0

              1

              3,0

              --

              Варметр показывающий

              Д-335

              1,5

              2

              0

              1

              1

              --

              3,0

              Вольтметр регистрирующий

              Н-348

              10

              2

              1

              0

              1

              20

              --

              Варметр регистрирующий

              Н-348

              10

              2

              0

              1

              1

              --

              20

              Счетчик Вт-час-активной

              И-675

              3

              2

              0,38

              0,925

              1

              6

              14,6

              Счетчик ВА-реактивной

              И-673М

              3

              2

              0,38

              0,925

              1

              6

              14,6

              Р=37

              Q=52,2

              4.2.6 Выбор трансформатора напряжения (330кв)

              таблица № 4.7

              №№

              п/п

              Параметры, определяющие условия выбора

              условия

              выбора

              Перечень условий

              Значения

              расчетное

              гарантийное

              Выбранный тип: НКФ-330

              1

              Род установки

              открытое

              открытое

              2

              Номинальная мощность в требуемом классе точности

              Sн3= 500 ВА

              3

              Номинальное напряжение

              UНС=330 кВ

              UН=330 кВ

              UНС UН

              4

              Класс точности

              1

              1

              5

              схема соединения

              1/1-0

              1/1-0

              6

              Вторичная нагрузка от генераторных приборов для наиболее нагруженной фазы

              Вторичная нагрузка трансформатора напряжения
              таблица № 4.8

              Наименование

              Тип

              Мощность

              Число катушек

              Cos

              Sin

              Число провод.

              Суммарная мощность

              Р, мВт

              Q,мВар

              Вольтметр показывающий

              Э-335

              2

              1

              1

              0

              1

              2,0

              --

              Ваттметр показывающий

              Д-335

              1,5

              2

              1

              0

              1

              3,0

              --

              Варметр показывающий

              Д-335

              1,5

              2

              0

              1

              1

              --

              3,0

              Вольтметр регистрирующий

              Н-348

              10

              2

              1

              0

              1

              20

              --

              Варметр регистрирующий

              Н-348

              10

              2

              0

              1

              1

              --

              20

              Счетчик Вт-час-активной

              И-675

              3

              2

              0,38

              0,925

              1

              6

              14,6

              Счетчик ВА-реактивной

              И-673М

              3

              2

              0,38

              0,925

              1

              6

              14,6

              Р=37

              Q=52,2

              4.2.7 Выбор трансформатора тока (750 Кв)

              таблица № 4.9

              №№

              п/п

              Параметры, определяющие условия выбора

              условия

              выбора

              Перечень условий

              Значения

              расчетное

              гарантийное

              Выбранный тип: ТРН-750У1

              1

              Род установки

              открытое

              открытое

              2

              Номинальное напряжение

              UНС=750 кВ

              UН=750 кВ

              UНС UН

              3

              Длительный первичный ток нагрузки

              Iф=3503 А

              I=4кА

              Iф I

              4

              Вторичный ток

              I2=1 А

              I=1 А

              I2 = I

              5

              Класс точности

              0,5Р

              0,5Р

              6

              Вторичная нагрузка

              S2=15,6 ВА

              S2Н=40 ВА


              Подобные документы

              • Разработка главной электрической схемы КЭС. Выбор мощности силовых трансформаторов. Технико-экономическое сравнение вариантов схем. Разработка электрических схем распределительных устройств. Принцип выбора коммутационных аппаратов и токоведущих частей.

                курсовая работа [490,0 K], добавлен 04.03.2011

              • Технико-экономическое сравнение двух вариантов структурных схем проектируемой электростанции. Выбор генераторов, трансформаторов и автотрансформаторов связи. Расчет токов трехфазного короткого замыкания. Выбор выключателей и ограничителей перенапряжения.

                курсовая работа [1,7 M], добавлен 17.05.2015

              • Изучение схемы электроснабжения подстанции, расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов. Составление схемы РУ высокого и низкого напряжений подстанции. Расчёт токов короткого замыкания. Подбор выключателей, кабелей и их проверка.

                курсовая работа [571,1 K], добавлен 17.02.2013

              • Расчет электрических сетей осветительных установок, выбор напряжения и схемы питания электрической сети. Защита электрической сети от аварийных режимов и мероприятия по повышению коэффициента мощности электрической сети осветительной установки.

                курсовая работа [761,4 K], добавлен 10.06.2019

              • Предварительный выбор мощности и типа электродвигателя. Расчет и построение статических естественных механических характеристик электродвигатели для различных режимов его работы. Выбор электрической схемы электропривода и ее элементов, проверка двигателя.

                курсовая работа [426,9 K], добавлен 17.10.2011

              • Характеристика системы электроснабжения пассажирского вагона. Расчет мощности основных электропотребителей: вентиляции, отопления, охлаждения воздуха, освещения. Определение мощности источника электроэнергии. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры.

                курсовая работа [791,3 K], добавлен 06.02.2013

              • Разработка проекта мощного источника вторичного питания с возможностью отдачи большой мощности за малый промежуток времени и возможностью применения в качестве силовой части солнечной батареи. Расчет принципиальной схемы, надежности и блока управления.

                дипломная работа [1,1 M], добавлен 21.08.2011

              • Применение электродвигателей постоянного тока для нажимных устройств с большой частотой включений. Системы управления двухдвигательными электроприводами, методика наладки. Расчет мощности, выбор преобразователя. Смета на приобретение электрооборудования.

                курсовая работа [84,8 K], добавлен 11.09.2009

              • Электропривод как неотъемлемая часть многих агрегатов и комплексов, выбор и обоснование его системы, выбор передаточного устройства. Предварительный выбор мощности электродвигателя и его параметров. Разработка схемы и выбор силовой цепи электропривода.

                курсовая работа [515,5 K], добавлен 09.01.2010

              • Особенности проектирования грузоподъемных машин. Расчёт механизма подъема груза, выбор схемы полиспаста и гибкого элемента. Определение мощности и выбор электродвигателя. Расчет механизма изменения вылета стрелы. Выбор редуктора, муфты, тормоза.

                курсовая работа [4,3 M], добавлен 31.10.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.