Проектирование тепловых конденсационных электрических станций

Принцип действия тепловых конденсационных электрических станций. Описание назначения и технических характеристик тепловых турбин. Выбор типа и мощности турбогенераторов, структурной и электрической схем электростанции. Проектирование релейной защиты.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 11.07.2015
Размер файла 432,8 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.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Тепловые конденсационные электрические станции (КЭС).

На тепловых электростанциях химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в котле в энергию водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат (паровую турбину, соединенную с генератором). Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую. Топливом для электростанций служат уголь, торф, горючие сланцы, а также газ и мазут. В отечественной энергетике на долю КЭС приходится до 60% выработки электроэнергии.

Мощность современных КЭС обычно такова, что каждая из них может обеспечить электроэнергией крупный район страны. Отсюда еще одно название электростанций этого типа - государственная районная электрическая станция (ГРЭС).

Основными особенностями КЭС являются:

? удаленность от потребителей электроэнергии, так как передача электроэнергии на дальние расстояния к месту потребления более выгодна, чем перевозка низкосортного топлива;

? блочный принцип построения электростанции.

Энергоблок представляет собой как бы отдельную электростанцию со своим основным и вспомогательным оборудованием и центром управления - блочным щитом. Связей между соседними энергоблоками по технологическим линиям обычно не предусматривается. Построение КЭС по блочному принципу дает определенные технико-экономические преимущества, которые заключаются в следующем:

? облегчается применение пара высоких и сверхвысоких параметров вследствие более простой системы паропроводов, что особенно важно для освоения агрегатов большой мощности;

? упрощается и становится более четкой технологическая схема электростанции, вследствие чего увеличивается надежность работы и облегчается эксплуатация;

? уменьшается, а в отдельных случаях может вообще отсутствовать резервное тепломеханическое оборудование;

? сокращается объем строительных и монтажных работ;

? уменьшаются капитальные затраты на сооружение электростанции;

? обеспечивается удобное расширение электростанции, причем новые энергоблоки при необходимости могут отличаться от предыдущих по своим параметрам.

Наибольшие энергетические потери на КЭС имеют место в основном пароводяном контуре, а именно в конденсаторе, где отработавший пар, содержащий еще большое количество тепла, затраченного при парообразовании, отдает его циркуляционной воде. Тепло с циркуляционной водой уносится в водоемы, т. е. теряется. Эти потери в основном определяют КПД электростанции, составляющий даже для самых современных КЭС не более 40 - 42 %.

Современные КЭС оснащаются в основном энергоблоками 200 - 800 МВт. Применение крупных агрегатов позволяет обеспечить быстрое наращивание мощностей электростанций, приемлемые себестоимость электроэнергии и стоимость установленного киловатта мощности станции.

Наиболее крупные КЭС в настоящее время имеют мощность до 4 млн. кВт. Предельная мощность КЭС определяется условиями водоснабжения и влиянием выбросов станции на окружающую среду.

Современные КЭС весьма активно воздействуют на окружающую среду: на атмосферу, гидросферу и литосферу. Влияние на атмосферу сказывается в большом потреблении кислорода воздуха для горения топлива и в выбросе значительного количества продуктов сгорания. Наименьшее загрязнение атмосферы (для станций одинаковой мощности) отмечается при сжигании газа и наибольшее - при сжигании твердого топлива с низкой теплотворной способностью и высокой зольностью. Необходимо учесть также большие уносы тепла в атмосферу, а также электромагнитные поля, создаваемые электрическими установками высокого и сверхвысокого напряжения.

КЭС загрязняет гидросферу большими массами теплой воды, сбрасываемыми из конденсаторов турбин, а также промышленными стоками, хотя они проходят тщательную очистку.

Для литосферы влияние КЭС сказывается не только в том, что для работы станции извлекаются большие массы топлива, отчуждаются и застраиваются земельные угодья, но и в том, что требуется много места для захоронения больших масс золы и шлаков (при сжигании твердого топлива).

Влияние КЭС на окружающую среду чрезвычайно велико. Например, о масштабах теплового загрязнения воды и воздуха можно судить по тому, что около 60% тепла, которое получается в котле при сгорании всей массы топлива, теряется за пределами станции. Учитывая размеры производства электроэнергии на КЭС, объемы сжигаемого топлива, можно предположить, что они в состоянии влиять на климат больших районов страны.

1.Электрическая часть

1.1 Краткое описание назначения и технических характеристик тепловых турбин

Паротурбинные ТЭС являются основными электростанциями большинства энергосистем. Конденсационные электростанции (КЭС), предназначены только для производства электроэнергии, с установкой на них турбин чисто конденсационного типа. Главное назначение конденсационных турбин обеспечение производства электроэнергии, поэтому они являются основными агрегатами мощных ТЭС и АЭС.

Конденсационная паровая стационарная турбина паровая стационарная турбина без регулируемого отбора пара, с отводом пара из последней ступени в конденсатор и предназначенная для выработки механической энергии. Они, как правило, имеют много нерегулируемых отборов пара для регенеративного подогрева питательной воды, а иногда и для внешних тепловых потребителей. По технологической схеме паропроводов ТЭС делятся на блочные ТЭС и на ТЭС с поперечными связями.

Блочные ТЭС состоят из отдельных, как правило, однотипных энергетических установок -- энергоблоков. В энергоблоке каждый котел подает пар только для своей турбины, из которой он возвращается после конденсации только в свой котел. По блочной схеме строят все мощные КЭС и ТЭЦ, которые имеют так называемый промежуточный перегрев пара.

1.2 Выбор типа и мощности турбогенераторов

Выбираем генераторы типов ТФ110-2УЗ,ТВ-125, на основе исходных данных, параметры генератора приведены в таблице 1.1.

.

Таблица 1.1-Паспортные данные турбогенераторов

Тип

Pн, МВт

Sн, МВА

Uн, кВ

сo

КПД

Xd'', о.е.

Xd',о.е.

ТВФ - 110 - 2УЗ

110

137.5

10.5

0,8

98,7

0,153

0,223

ТФ - 125 - 2УЗ

125

156

10.5

0.8

98,7

0,278

0,192

1.3Выбор структурной и электрической схем электростанции

электрический тепловой турбина релейный

1.3.1 Выбор вариантов структурной схемы

Для выдачи потока энергии, вырабатываемой на проектируемой электростанции, необходима электрическая сеть. Естественно, что схема выдачи мощности электростанции зависит от напряжения и схемы электрической сети существующей энергосистемы, в которой будет работать проектируемая электростанция. Если проектируется мощная электростанция, то она в свою очередь существенно влияет на дальнейшее развитие сети энергосистемы.

Схема выдачи мощности определяет распределение генераторов между РУ разных напряжений, трансформаторную и автотрансформаторную связь между РУ, способ соединения генераторов с блочными трансформаторами, точки подключения пускорезервных и резервных трансформаторов собственных нужд.

КЭС имеет четыре генераторов мощностью 500 МВт. Для выдачи такой мощности в сеть применяется блочное включение генераторов.

Исходя из исходных данных: величин напряжения и мощности к рассмотрению принимаем два варианта структурных схем:

1) 1-й вариант: 4 блока общей мощностью 470МВт подключим к ОРУ-110кВ, к ОРУ-220 кВ,связь с системой через 2 автотрансформатора связи.

2) 2-й вариант: схема с блочными автотрансформаторами, подключенными к ОРУ-110кВ.

Первый вариант.

Рисунок 1.1- Вариант структурной схемы №1

Расчет мощности на собственные нужды электростанции:

(1.1)

Pc/н.% - нагрузка собственных нужд, %, от установленной мощности блока. Принимается 5 % для КЭС на газомазутном топливе[5];

- установленная мощность блочных генераторов, МВт ;

Кспроса - коэффициент спроса. Принимается 0,85для КЭС на газомазутном топливе.

Мощность собственных нужд, питаемых от генератора 110 МВт

Мощность собственных нужд, питаемых от генератора 125 МВт

Суммарная мощность собственных нужд

МВт.

Принята КЭС на газомазутном топливе .

Расчет распределения мощности по обмоткам трансформаторов связи в нормальном режиме.

2)Нормальный режим, максимальная нагрузка на распределительном устройстве

(1.2)

3)Аварийный режим - отключение одного блока 125 МВт , подключенного к РУ 110 кВ:

(1.3)

4)Режим минимальных нагрузок - уменьшение нагрузок на 25%

(1.4)

Второй вариант.

Рисунок 1.2- Вариант структурной схемы №2

Перетоки мощности в обоих вариантах структурных схем одинаковы.

На электростанции предполагаются два повышенных напряжения и сети обоих напряжений эффективно-заземленные (110 кВ и 220), то возможны следующие варианты построения структурной схемы. Перетоки мощности в схеме №1с отдельными автотрансформаторами связи (АТС) между РУ ВН и РУ СН и схеме №2с использованием для двух генераторов блочных повышающих автотрансформаторов (АТБ), которые одновременно обеспечивают связь между РУ двух напряжений одинаковы, однако в схеме №2 количество элементов (автотрансформаторов связи) меньше чем в схеме №1,поэтому для дальнейшего расчета принамаем схему №2

1.4 Выбор трансформаторов

1.4.1 Выбор числа и мощности трансформаторов на КЭС

Мощность блочных трансформаторов выбирается из условия выдачи агрегатами всей располагаемой мощности. Мощность турбогенераторов и блочных повышающих трансформаторов согласованы. Так для турбогенератора 125 МВт полная мощность равна 156МВА, мощность блочного трансформатора составляет 200 МВА.

Исходя из этого, выбираем трансформаторы типа ТДЦ ТДЦ - 200000\110. Параметры трансформатора приведены в таблице1.2.

Таблица 1.2 - параметры трансформатора ТДЦ 250000/500

Тип трансформатора

, МВА

, кВ

, кВ

, %

, кВт

, кВт

ТДЦ - 200000\110

200

121

10,5;

15,75

10,5

550

170

1.4.2 Выбор числа и мощности автотрансформаторов связи КЭС

Выбор автотрансформатора связи производим по перетокам мощности, так как перетоки были подсчитаны в пункте1.3 результаты расчетов сводим в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 - расчет перетоков мощности

Режим максимальных нагрузок

Режим минимальных нагрузок

Аварийный режим

S = 157.6 МВА

S = 266 МВА

S = 1.35 МВА

Из таблицы видно, что перетоки максимальные в режиме минимальных нагрузок. Мощность автотрансформатора выбираем по максимальному перетоку мощности :

(1.5)

МВА.

- коэффициент перегрузки АТ.

- коэффициент выгодности

Выбираем трехфазный автотрансформатор АТДЦТН - 200000/220-У1. Параметры данного автотрансформатора приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4- параметры автотрансформаторов АТДЦТН - 200000/220-У1

200

230

121

10,5

32

11

20

Проверяем на перегрузочные способности автотрансформатор

(1.6)

Автотрансформатор проходит проверку

Автотрансформаторы работают в автотрансформаторном режиме. В обоих случаях, что при протекании из ВН-СН, СН-ВН в общей обмотки протекает разность токов, а поэтому общая и последовательная обмотка загружена типовой мощностью, что допустимо.

1.5 Выбор электрических схем РУ станции

1.5.1 Выбор схемы на 220 кВ.

Для РУ напряжением 220 кВ используются схемы многоугольников. По сравнению с одиночной и двойной системами шин эти схемы позволяет сэкономить одни выключатель, т.е. ячейку РУ с выключателем и всем прочим оборудованием.

При четырех цепях - четырехугольник или квадрат рисунок 1.3

Рисунок 1.3 -Выбранная схема РУ для шин 220 кВ

1.5.2 Выбор схемы на 110 кВ

На напряжение 110 кВ могут применяться те же схемы, что и на 220 кВ. Однако мы не можем применить схему многоугольник, т.к. количество присоединений к данному РУ ограничивается шестью (в нашем случае их 10). Также мы не можем применять схемы без обходной системы шин, т.к. они применяются только на напряжение 35 кВ. Оптимальным вариантом для нашего количества присоединений будет схема с двумя рабочими и обходной системой шин

Данная схема представлена на рисунке 1.4:

Рисунок 1.4 - Схема с двумя системами шин и четырьмя выключателями на три присоединения

1.5.3 Выбор схемы на 10 кВ

На КЭС РУ 10 кВ предназначено для питания местных потребителей. Для ошиновки допустимы к выбору следующие варианты: одна рабочая система шинВышеперечисленные варианты могут выполнятся как секционированными, так и нет. Для данной проектируемой станции примем одну секционированную систему шин в силу ее простоты и наглядности,

1.6 Расчет токов короткого замыкания и теплового импульса

1.6.1 Расчет токов короткого замыкания

Рассматриваются точки короткого замыкания в ветви каждого генератора, на шинах РУ ВН и РУ СН, а также в системе собственных нужд на шинах 6 кВ и 0,4 кВ. В качестве примера разберем точку КЗ на шинах РУ СН 110 кВ.

Рисунок 1.5 - Исходная схема

Рисунок 1.6- схема замещения в общем вид

1.6.2Короткое замыкание на шинах 110 кВ

Определение параметров схемы замещения.

Выбор базисных условий

кВ; МВА.

Базисный ток определим по формуле:

; (1.7)

где - базисная мощность;

- базисное напряжение

кА.

Базисное сопротивление определим по формуле:

, (1.8)

Ом.

Определение коэффициентов трансформации трансформаторов и автотрансформаторов для точного приведения.

Коэффициент трансформации определим по формуле:

, (1.9)

где - напряжение со стороны основной ступени;

- напряжение со стороны приводимого элемента;

.

.

Определение ЭДС схемы замещения

Система GS:

, (1.10)

где - номинальное напряжение системы;

- ЭДС системы;

- базисное сопротивление

Определение ЭДС генераторов

, (1.11)

.

Определение сопротивления автотрансформатора

- сопротивление высшей обмотки напряжения

, (1.12)

.

- сопротивление средней обмотки напряжения

, (1.13)

.

- сопротивление низшей обмотки напряжения

, (1.15)

.

- сопротивление автотрансформатора

, (1.15)

.

.

Сопротивление системы:

, (1.16)

.

Сопротивления трансформаторов:

, (1.17)

Сопротивление нагрузки:

(1.18)

.

Сопротивления генераторов:

, (1.19)

Преобразование схемы замещения:е

Рисунок 1.7-итоговая схема замещения

1.6.3 Определение токов в нулевой момент времени от генераторов

Общий ток короткого замыкания:

++++)

Ударный ток КЗ генератора

=(1.20)

- для генератора, Ку = 1.983

=

=

Ударный ток КЗ системы

=(1.21)

- для системы, Ку = 1.85

=.

Ударный ток КЗ нагрузки

(1.22)

- для нагрузки , Ку = 1

Таблица 1.6 - Результаты расчета токов КЗ в точке К1.

Источник

, кА

, кА

Генератор G125

1

2,8

Генератор G110

2,62

7,34

Система GS

4,36

11,4

Сумма:

7,4

21,54

Таблица 1.7 - Результаты расчета токов КЗ в точке К2.

Источник

, кА

, кА

Генератор G

11,8

33,042

Генератор G2

6,2

17,3

Система GS

5,87

15,3

Нагрузка 110 кВ, 4х72МВт

3,7

5,2

Сумма:

20.446

66,4

Таблица 1.8 - Результаты расчета токов КЗ в точке К3.

Источник

, кА

, кА

Генератор G1

9,13

25,064

Генератор G2

2,34

6,56

Генератор G3

54,4

152,55

Система GS

9,07

23.73

Сумма:

74,9

207.9

Таблица 1.9- Результаты расчета токов КЗ в точке К4

Источник

, кА

, кА

Генератор G1

14,2

39,7

Генератор G2

15,8

44,2

Генератор G3

44,3

143,36

Система GS

26

48,1

Сумма:

82,5

312

Таблица 1.10 - Токи короткого замыкания в схеме электроснабжения собственных нужд

Место КЗ

Iп.о.дв кА

Iуд.эд

кА

?Iпо.,

кА

?iуд. Макс,кА

Шины6,3кВ бл.

2,33

14,79

14

44,29

Шины 0,4кВ бл.

8,66

23,33

16,93

70,34

1.6.4Расчет теплового импульса

Тепловой импульс, , определяется по формуле

(1.23)

где -начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ при КЗ в рассматриваемой точке, кА;

- время отключения КЗ, с:

- для цепей генераторов ТВФ-125-2У3 выбор аппаратов и проводников производится по наибольшему току КЗ или от генератора, или от остальных источников питания, вместе взятых . Так как PномG> 60 МВт, то tоткл принимается tоткл = 4 с;

- для цепей РУ 110 кВ и РУ 220 кВ выбор аппаратов и проводников производится по суммарным токам КЗ от всех источников питания при КЗ на соответствующих сборных шинах, принимается tоткл = 0,2 с.

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ. Принимается наибольшее значение Та источников, подпитывающих место КЗ [7]:

- при коротком замыкании в т.К1 Та= 02 с;

- в т.К2 Та = 0,2 с;

- в т.К3 Та = 0,4 с;

- в т.К4 Та = 0,4 с;

Тепловой импульс для цепей РУ 220 кВ

Тепловой импульс для цепей РУ 110 кВ

Тепловой импульс для цепей генераторов 125 МВт

Тепловой импульс для цепей генераторов 110 МВт

Тепловой импульс для шин 6 кВ

Тепловой импульс для шин 0.4 кВ

1.7Выбор и проверка электрических аппаратов

1.7.1Выбор и проверка выключателей и разъединителей

1.7.1.1 Выбор и проверка выключателей и разъединителей в цепях СН блочных трансформаторов, автотрансформаторов, линейных, обходных и разъединителей ОРУ 110 кВ Предварительно выбирается выключатель типа ВВБК-110-50\3150 и разъединитель РГП-110\2000. Рассчитываются необходимые величины для выбора и проверки выключателя и разъединителя.

Ток генератора в нормальном режиме, А

(1.24)

где Sном - полная мощность тансфоматора, ВА;

Uном - номинальное напряжение трансформатора, В.

Ток утяжеленного режима, А

, (1.25)

На термическую стойкость проверяются коммутационные аппараты по следующим условиям

I 2тер.ном tоткл ? Вк, если tоткл ? tтер.ном , (1.26)

I 2тер.ном tтер.ном ? Вк, если tоткл?tтер.ном , (1.27)

где I 2тер.ном - номинальный ток термической стойкости аппарата, кА;

tтер.ном - номинальное время термической стойкости аппарата, с.

Для данного выключателя, так как tоткл >tтер.ном (4> 3), то

. (1.28)

Принимается

Апериодическая составляющая тока КЗ для момента времени , кА

, (1.29)

Нормируемое значение апериодической составляющей тока КЗ для выключателя, кА

(1.30)

где - нормированное содержание апериодической составляющей для выключателя, % , из каталога на данный выключатель .

Выбор и проверка выключателя типа ВВБК-110 - 50\3150, разъединителя типа РГП - 110\2000сводятся в таблицу 1.11.

Выбор и проверка остальных аппаратов будет проводиться по вышеприведенным формулам.

Таблица 1.11 - Выбор и проверка выключателя типа ВВБК-110 - 50\3150, разъединителя типа РГП - 110\2000

Расчётные данные

Параметры выбранных аппаратов

Выключатель

Разъединитель

ВВБК-110-50/3150

РГП - 110\2000

-

-

-

-

Предварительно выбранный выключатель и разъединитель удовлетворяют всем условиям выбора и проверки.

1.7.1.2Выбор и проверка выключателей и разъединителей в цепи генераторов ТВ-125-2У3. Предварительно выбирается выключатель типа HECS-25.3-130/18000 и разъединитель РВК-20/18000-УЗ. Их выбор и проверка сводятся в таблицу 1.12.

Таблица 1.12 - Выбор и проверка выключателя типаHECS-25.3-130/18000, разъединителя типаРВК-20/18000-УЗ

Расчётные данные

Каталожные данные

Выключатель

Разъединитель

HECS-25.3-130/18000

РВК-20/18000-УЗ

-

-

Предварительно выбранный выключатель и разъединитель удовлетворяют всем условиям выбора и проверки

1.7.1.3Выбор и проверка выключателей и разъединителей в цепи генераторов ТВФ-110-2У3. Предварительно выбирается выключатель типа МГГ-90-900и разъединитель РВПЗ-20/12500.Их выбор и проверка сводятся в таблицу 1.13.

Таблица 1.13 - Выбор и проверка выключателя МГГ-10-90-9000 и разъединитель РВПЗ-20/12500

Расчётные данные

Каталожные данные

Выключатель

Разъединитель

МГГ-10-90-9000

РВПЗ-20/12500

-

-

Предварительно выбранный выключатель и разъединитель удовлетворяют всем условиям выбора и проверки.

1.7.1.4 Выбор и проверка выключателей и разъединителей в цепях ВН , автотрансформаторов, линейных, обходных, секционных выключателей и разъединителей ОРУ 220 кВ. Предварительно выбирается выключатель типа ВГТЗ - 220 - 40\2500,разъединительтипаРНДЗ - 220\2000.Их выбор и проверка сводятся в таблицу 1.14.

Таблица 1.14 - Выбор и проверка выключателя типа ВГТЗ - 220 - 40\2500, разъединителя типа РНДЗ - 220\2000

Расчётные данные

Параметры выбранных аппаратов

Выключатель

Разъединитель

ВГТЗ - 220 - 40\2500

РНДЗ - 220\2000

-

-

-

-

Предварительно выбранный выключатель и разъединитель удовлетворяют всем условиям выбора и проверки

1.7.1.5РУ напряжением 10 кВ предназначено для организации питания местных потребителей. Такое РУ исполняется комплектным и комплектуется необходимым электрооборудованием.

Выбираем ячейку КРУ PIX - H-10. Данная ячейка укомплектована: вакуумным выключателемсерии HVX - 10, разъединителемUTX - 10, трансформаторами тока и напряженияMTX - 10

1.7.2 Выбор изоляторов

1.7.2.1 Выбор и проверка проходных изоляторов на генераторе напряжении 10.5 кВ. Выбирается изолятор типа ИП-10/10000-42.5УХЛ2.

Максимальный ток, А, определяется по формуле

(1.31)

Расчетная сила, кН, действующая на изолятор, определяется по формуле

, (1.32)

где: iуд - ударный ток трехфазного КЗ, А;

а - расстояние между фазами, принимаем а=1.5 м;

l - расстояние между изоляторами, м;

kh - поправочный коэффициент на высоту шины

Выбор и проверка изолятора типа ИП-20/10000-20УХЛ сводится в таблицу 1.15.

Таблица 1.15- Выбор и проверка изолятора типа ИП-20/10000-20УХЛ

Расчетные данные

Каталожные данные токопровода

ИП-20/10000-3000УХЛ

Условия выбора

Uуст=10кВ

Uном=10кВ

UустUном

Imax=8440.1А

Iном=10000 А

ImaxIном

Fрасч=1954.44 Н

Fдоп=2000 Н

FрасчFдоп

1.7.2.2 Выбор и проверка подвесных изоляторов для шин РУ 220 и 110 кВ. Выбирается изоляторы типа ЛК-70/110-УХЛ, с Uном = 110 кВ иЛК-70/220-УХЛс Uном = 220 кВ.Подвесные изоляторы выбираются пономинальному напряжению: Uуст ? Uном. На механическую прочность подвесные изоляторы не проверяются, так как расстояния между фазами принимаются большими и при выборе полимерных изоляторов механические нагрузки уже учтены.

1.8Система измерения на электростанции. Выбор и проверка измерительных трансформаторов тока (ИТТ) и напряжения (ИТН)

1.8.1 Выбор измерительных трансформаторов тока

Трансформаторы тока предназначены для уменьшения первичного тока до значений удобных для измерения, а так же для отделения цепей измерения и автоматики от первичных цепей высокого напряжения.

Выбор трансформаторов тока производится по следующим условиям:

? По номинальному напряжению ;

? По номинальному току ;

? По конструкции и классу точности.

Проверка осуществляется:

? По электродинамической стойкости ;

? По термической стойкости ;

? По вторичной нагрузке ;

Для проверки трансформаторов по вторичной нагрузке необходимо составить перечень подключаемых приборов в зависимости от цепи. Перечеь приборов представлен в таблице 1.15.

Таблица 1.16 - - Перечень приборов

Цепь

Приборы

Тип

Нагрузка по фазам, ВА

А

В

С

Генераторы

Статор

Амперметр

Э - 378

0,1

0,1

0,1

Ваттметр

Д - 305

0,5

-

0,5

Варметр

Д - 305

0,5

-

0,5

Счетчик активной энергии

ЦЭ6805В

1

1

-

Датчик активной мощности

E - 748

1

-

1

Датчик реактивной мощности

E - 849 - М1

0,2

-

0,2

Регистрирующий ваттметр

Н - 394

10

-

10

Регистрирующий амперметр

Н - 348

-

10

-

Итого:

13,3

11,1

11,4

Генераторы

Ротор

Амперметр

Э - 378

0,1

0,1

0,1

Регистрирующий амперметр

Н - 348

-

10

-

Итого:

0,1

10,1

0,1

автотрансформаторы

Амперметр

Э - 378

0,1

0,1

0,1

Ваттметр

Д - 305

0,5

-

0,5

Варметр

Д - 305

0,5

-

0,5

Итого:

1,1

0,1

1,1

Блочные трансформат

ВН: Амперметр

Э - 378

0,1

0,1

0,1

Линии 10 кВ

Амперметр

Э - 378

0,1

0,1

0,1

Счетчик активной энергии

ЦЭ6805В

1

1

-

Счетчик реактивной энергии

ЦЭ6811

0,3

-

0,3

Итого:

1,4

1,1

0,4

1.8.2Выбор измерительных трансформаторов тока в цепи генераторов

Комплектный пофазно - экранированный провод ТЭКНЕ - 20 - 10000 - 300 комплектуется трансформатором тока ТШ-20-10000/5. Параметры выбранного трансформатора тока приведены в таблице 1.16

Таблица 1.17- Параметры трансформатора тока ТШ-20-10000/5

Тип трансформатора

Класс точности

ТШ-20-10000/5

20

10000

5

0,5

1,2

300

Для проверки выбранного трансформатора тока по вторичной нагрузке необходимо составить перечень приборов, подключаемых к данному трансформатору. Перечень приборов представлен в таблице.

Проверка на электродинамическую стойкость

Проверка на термическую стойкость

(1.33)

Проверка трансформатора тока по вторичной нагрузке:

Определение расчетной вторичной нагрузки

, (1.34)

Определение сопротивления приборов

(1.35)

где - суммарная мощность всех приборов .

Для соединения приборов с трансформатором тока принимаю кабель АКВРГ с жилами 4 мм2

, (1.36)

Где - удельное сопротивление алюминиевого провода;

l= 40 - расчетная длина соединительных проводов, м.

Так как индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, тогда

1.8.3 Выбор измерительных трансформаторов тока на шинах 110 кВ

Выбирается трансформатор ТГФ - 110 - 1500\5

Таблица 1.18 - Параметры трансформатора тока ТГФ - 110 - 1500\5

Расчётные данные

Каталожные данные

Z2=r2=0.915

Z2ном=2.4

Трансформатор токаТГФ - 110 - 1500\5прошёлпо всем критериям

Выбор всех трансфоматоров тока приведен в таблице 1.19

Таблица 1.19-трансформаторы тока

Цепь

Тип

Класс точности

Гене-раторы

ТШ-20-10000/5

20

1000

5

0,5

1,2

300

Автотрасформатры

ТРГ - 220\1000

20

1200

5

0,5

1,2

160

Линии 10 кВ

Встроенный в КРУ

10

5000

5

0,5

1,2

300

Линии 110 кВ

ТРГ - 110\1500

110

1500

5

0,5

2,4

160

Линии 220 кВ

ТРГ - 220\1000

220

1200

5

0,5

1,2

160

Шиносоединительный выключатель

ТРГ - 110\1500

110

1500

5

0,5

2,4

160

Секционный выключатель

ТРГ - 110\1500

110

1500

5

0,5

2,4

160

Обходной выключатель

ТРГ - 110\1500

110

1500

5

0,5

2,4

160

Сборные шины 110 кВ

ТРГ - 110\1500

110

1500

5

0,5

2,4

160

Сборные шины 220 кВ

ТРГ - 220\1000

220

1200

5

0,5

1,2

160

Блочные трансфор-маторы

ТРГ - 110\1500

110

1500

5

0,5

2,4

160

1.8.4 Выбор измерительных трансформаторов напряжения

В комплектном экранированном токопроводе ТЭНЕ-20ТЕКН-П-24установлены трансформаторы напряжения ЗНОМ- 20, соединенных в звезду. Проверка трансформатора напряжения

Таблица 1.20 выбор ТН

Расчётные данные

Каталожные данные

Расчет вторичной нагрузки трансформатора напряжения.

Таблица 1.21

Прибор

Тип

S одной обмотки В*А

Число обмоток

соsц

siп ц

Число приборов

Общая потребляемая мощность

Р, Вт

Q,В*А

Вольтметр

Э-335

2

1

1

0

1

2

--

Ваттметр

Д-335

1,5

2

1

0

2

6

--

Варметр

Д-335

1,5

2

1

0

2

6

--

Датчик активной мощности

E-829

10

--

1

0

1

10

--

Датчик реактивной мощности

Е-8ЗQ

10

--

1

0

1

10

--

Счетчик активной энергий

И-680

2 Вт

2

0,38

0,925

1

4

9.7

Ваттметр регистрирующий

H-348

10

2

1

0

1

20

--

Вольтметр регистрирующий

H-344

10

1

1

0

1

10

--

Частотомер

Э-372

3

1

1

0

1

3

--

Итого

71

9,7

Вторичная нагрузка

(1.37)

Для соединения трансформатора напряжения с приборами принимаем контрольный кабель КВВГ сечением жил 2.5 мм2 по условию механической прочности.

Трансформаторы напряжения ЗНОМ 20 прошли по всем критериям.

Аналогичным образом были выбаны ТН на РУ 110 кВ - НКВА-110-83 У1,на РУ 220 кВ - НАМИ-220-58 У1, на РУ 10 кВ - ЗНОЛ.10-10У

1.9 Выбор и проверка токоведущих частей

1.9.1 Выбор и проверка комплектного пофазноэкранированного токопровода в цепи генераторов ТВФ-110-2У3 и ТФ-125 .Предварительно выбирается токопровод типа ТЭНЕ-20-8000-560. Его выбор и проверка сводятся в таблицу 1.21

Таблица 1.22- Выбор и проверка токопровода типа ТЭНЕ-20-8000-560

Расчетные величины

Сравнение

Номинальные параметры токопровода

<

<

Iном=8000 А

Iутяж=7958А

<

Iном=8000 А

iуд=312 кА

<

iдин=560 кА

<

Данный токопровод комплектуется следующим оборудованием:

? трансформатор напряжения типа ЗНОЛ-10;

? встроенный трансформатор тока типа ТШ-20-10000/5;

? тип опорного изолятора ОСК 8-10-А01-1 УХЛ1.

Отпайка к трансформатору собственных нужд выполняется тем же комплектным пофазно-экранированным токопроводом.

Предварительно выбранный токопровод удовлетворяет всем условиям выбора и проверки.

1.9.2 Выбор и проверка токопроводов 110 кВ

В РУ 35 кВ и выше вся ошиновка выполняется проводами АС.

Принимаем сечение по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах, равной току наиболее мощного присоединения блока генератор-трансформатор. Блочный трансформатор не может быть нагружен мощностью большей чем мощность генератора поэтому Iнорм= Imax

Ток нормального режима в шинах

(1.38)

Принимаем сталеалюминиевый провод марки АС-600/72,Iдоп=1050 А,

Проверка провода по допустимому току

=

Проверка на термическое воздействие не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

Проверка проводов на схлестывание не производится т.кIпо>20кА

Проверка по условию короны не производится т.к согласно ПУЭ минимальное сечение для воздушных линий 110 кВ минимальное сечение 70 мм2

1.9.3Выбор и проверка токопроводов 220 кВ

1.9.3.1В РУ 35 кВ и выше вся ошиновка выполняется проводами АС.

Сечение сборных шин выбираются по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах

Ток утяжеленного режима в шинах

(1.39)

Принимаем 2 сталеаллюминиевых провода марки:

АС-240/32,Iдоп=605А,D=21.6 r0=17

Проверка провода по допустимому току

>

Проверка по условию короны.Начальная критическая напржённость, при максимальном значении которой возникает коронный разряд:

(1.40)

Напряжённость электрического поля вокруг расщеплённых проводов:

(1.41)

линейное напряжение [кВ]

среднегеометрическое расстояние между проводами фаз, см

Условие проверки по короне:

<

1.9.3.2 Токоведущие части от выводов автотрансформатора 220кВ до сборных шин выполняется гибкими токопроводами.

Их сечение выбирается по экономической плотности тока.

Номинальный ток токопровода

Сечение токопровода

(1.42)

Принимаем 2сталеаллюминиевых провода маркиАС-240/32,Iдоп=1210 А.

Проверка по допустимому току

>

1.9.4 Сечения линий связи с энергосистемой

1.9.4.1.В практике проектирования принято, чтобы при работе всех отходящих от станции линий, а также при отключении любой из них должна обеспечиваться выдача всей располагаемой электростанцией мощности при нормальном уровне устойчивости системы и надлежащем качестве электроэнергии у потребителей. Для определения количества и сечения линий связи необходимо определить активную мощность, передаваемую по ним в систему с учетом дальности передачи и экономически целесообразных величин передаваемых мощностей:

=239 МВТ (1.42)

=266 МВА (1.43)

==2.3, (1.44)

где Рл- пропускная способность линии, при Lo=70км.

- максимальная мощность, отдаваемая в систему.

Так как требования к проектированию КЭС, не разрешают проектировать связь с системой одноцепными линиями, принимаем.

Ток нормального режима в линии

(1.45)

Минимальное сечение, исключающее коронирование для РУ 220 кВ 2 сталеалюминиевых провода маркиАС-240/39. Исходя из этого принимаем 2 сталеалюминиевых провода марки АС-330/27,Iдоп=730 А.

Проверка провода по допустимому току

>

1.9.5 Выбор и проверка ЛЭП 110кВ

Для питания местной нагрузки от шин 110 кВ выбираем сталеалюминиевые провода. Принимаем сечение по допустимому току, равной току наиболее мощного присоединения на нагрузке.

(1.46)

Принимаем сталеалюминевый провод марки АС-125/191,Iдоп=450 А,

Проверка провода по допустимому току

>

Проверка на термическое воздействие не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

Проверка проводов на эсхлестывание не производится т.кIпо>20кА

Проверка по условию короны не производится т.к согласно ПУЭ минимальное сечение для воздушных линий 110 кВ минимальное сечение 70 мм2

1.9.6 Ошиновки на КРУ 10 кВ

Сборные шины и ошиновка выполняются жесткими голыми алюминиевыми шинами прямоугольного или коробчатого сечения, укрепленными на опорных изоляторах.

Выбор сборных шин по допустимому току производится путем определения максимального тока Imax проходящего через шины при наиболее неблагоприятных эксплуатационных режимах, и сравнения его с допустимым током Iдоп. Чтобы температура проводника не превышала допустимого значения, наибольший рабочий ток присоединения не должен превышать допустимого значения, т.е.

где Iдоп - допустимый ток выбранного сечения шин с учетом расположения шин на изоляторах и действительной температуры окружающей среды, А;

Imax - максимальный ток, проходящий через шины, А.

(1.47)

(1.48)

Выбираем алюминиевые шины коробчатого сечения 150х65х7.

Проверка выбранных шин

.

1.9.7 Выбор кабелей на нагрузку на КРУ 10 кВ

Кабели выбирают:

? ?по напряжению установки

? ?по конструкции

? ?по экономической плотности тока

? по допустимому току

Выбираем ток по нагрузке на одно присоединение на КРУ

Pнаг=12 МВт

(1.49)

экономическое сечение кабеля

(1.50)

Выбираем 2 кабеля на одну фазу.марки АПвВ, 10 кВ, одножильный.

Определяем экономическое сечение, мм2:

По условиям монтажа принимаем два кабеля по 400 мм 2, Iдоп,ном=830А. Поправочный коэффициент на температуру воздуха по табл. [1] = 0,93, тогда длительно допустимый ток на два кабеля:что меньше

1.10 Проектирование системы электроснабжения собственных нужд КЭС

Принимается 5 секций распределительного устройства собственных нужд (РУСН) 10 кВ с блочной электрической связью на генераторном напряжении, т.к. 5 котлов.

1.10.1 Выбор трансформаторов собственных нужд

Мощность собственных нужд, МВА, определяется по формуле

(1.51)

где Pc - нагрузка собственных нужд, %, от установленной мощности;

Руст - установленная мощность генераторов, имеющих поперечную связь, кВт ;

Кспроса - коэффициент спроса

Ближайшая стандартная мощность Sном.т = 6300 кВА.Выбираем трансформатор ТМНС - 6300/10

Его параметры приведены в таблице 1.23.

Таблица 1.23 - Параметры трансформатора типа ТМНС - 6300/10

Тип

Sном, кВА

UВН, кВ

UНН, кВ

РХ, кВт

ДРкз,,кВт

Uk, %

Iх, %

ТМНС - 6300/10

6300

10

6,3

12

60

8

0,75

Мощность собств. нужд 0,4 кВ принимается равной 10% от Sс.н[7]

Мощность потребителей, питающихся от шин 0,4 кВ с.н. :

(1.52)

Принимается ТСН 10/0,4 типа ТСЗ-630/6. Его параметры приведены в таблице 1.24.

Таблица 1.24 - Параметры трансформатора типа ТСЗ-630/6

Тип

Sном, кВА

UВН, кВ

UНН, кВ

РХ, кВт

ДРхх,кВт

Uk, %

Iх, %

ТСЗ-630/6

630

6

0,4

6.7

33.5

7.5

1

Так как блоки имеют генераторные выключатели и число блоков >4, то принимается к установке один резервный трансформатор той же мощности, что и рабочие. Он подключается к РУ 110 кВ. Выбирается резервный ТСН типа ТДН - 6300/110. Его параметры приведены в таблице 1.25.

Таблица 1.25 - Параметры трансформатора типа ТДН - ТДН - 6300/110

Тип

Sном, кВА

UВН, кВ

UНН, кВ

ДРХ, кВт

ДРК,кВт

Uk, %

Iх, %

ТДН - 6300/110

6300

115

6,6

14

58

10.5

0.9

1.10.4 Выбор и проверка токопроводов с.н.

1.10.4.1 Выбор и проверка сборных шин 0,4 кВ. Предварительно выбираются алюминиевые однополосные шины с сечением 800мм2cIдоп= . Выбирается расположение шины на изоляторе плашмя.

Проверяется выполнение условия (1.25)

1445 А < 1480 А, условие (1.25) выполняется.

Минимальное сечение по термической стойкости

Выбранное сечение

Проверяется выполнение условия (1.25)

800 мм2>352,6 мм2 - условие выполняется

Проверка шин на электродинамическую стойкость

Момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной направлению действия усилия

(1.53)

Определим напряжение в материале шин, возникающее при воздействии изгибающего момента. Расстояние между опорными изоляторами «l» принимается 1.5 м.

Напряжение в материале шин, возникающее при воздействии изгибающего момента:

(1.54)

где iУ - ударный ток при трехфазном коротком замыкании;

l - длина пролета между опорными изоляторами шинной конструкции, м (рекомендуется l = 1-1,5 м);

а - расстояние между фазами (рекомендуется а = 0,6-0,8 м);

W - момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию силы, см3.

Проверяется выполнение условие

(1.55)

где - напряжение в материале шин, МПа, возникающее при воздействии изгибающего момента;

- допустимое механическое напряжение в материале шины, МПа; для алюминиевых шин =40 МПа.

0.206МПа < 40 МПа , условие выполняется.

1.10.4.2 Выбор и проверка сборных шин 6 кВ. Предварительно выбираются алюминиевые однополосные шины с сечением 480мм2cIдоп= . Выбирается расположение шины на изоляторе плашмя.

Проверяется выполнение условия (1.25)

916,59 А <1150 А, условие (1.25) выполняется.

Минимальное сечение по термической стойкости

Выбранное сечение

Проверяется выполнение условия (1.25)

480 мм2>189,5 мм2 - условие выполняется

Проверка шин на эектродинамическую стойкость

Момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной направлению действия усилия

(1.56)

Определим напряжение в материале шин, возникающее при воздействии изгибающего момента. Расстояние между опорными изоляторами «l» принимается 1.5 м.

Напряжение в материале шин, возникающее при воздействии изгибающего момента:

(1.57)

где iУ - ударный ток при трехфазном коротком замыкании;

l - длина пролета между опорными изоляторами шинной конструкции, м (рекомендуется l = 1-1,5 м);

а - расстояние между фазами (рекомендуется а = 0,6-0,8 м);

W - момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию силы, см3.

Проверяется выполнение условие

(1.58)

0.23МПа < 40 МПа , условие выполняется.

1.10.5 Выбор и проверка кабелей в цепях с.н.

Выбор кабелей в цепях с.н. (6 кВ)

Сечение кабеля выбираем по экономической плотности тока:

(1.59)

Где - экономическая плотность тока, для Тм более 5000 ч ), .

n - число отходящих линий.

Полученное расчетное сечение кабеля округляется до ближайшего большего стандартного. Выбирается одножильный кабель с алюминиевой жилой, сечением 120 мм2.

1.10.5.1 Выбор кабелей в цепях с.н. (0,4 кВ)

Сечение кабеля:

Полученное расчетное сечение кабеля округляется до стандартного. Выбирается одножильный кабель с алюминиевой жилой сечением 180 мм2

Параметры выбранных кабелей сведены в таблицу 1.26.

Таблица 1.26- Параметры кабелей

Марка кабеля

Номинальное напряжение

Сечение токопроводящей жилы,

Допустимый длительный ток,А

ААБв-6-1Ч120

6

120

295

ААБв-0,4-1Ч180

0,4

180

340

5.10.5.2 Проверка кабелей на термическую стойкость

5.10.5.3 Проверка кабелей 6 кВ

Минимальное сечение по термической стойкости :

(1.60)

где

Проверка условия:

, (1.61)

Условие выполняется.

1.10.5.4 Проверка кабелей 0,4 кВ

Минимальное сечение по термической стойкости:

.

Условие выполняется.

1.10.5.5 Проверка кабелей по длительно допустимому току

1.10.5.6 Проверка кабелей 6 кВ

Длительно допустимый ток , А

(1.62)

, (1.63)

где - аварийный ток перегрузки, А

К1 -коэффициент зависит от температуры, при Т0=150С, принимаем его равным 1;

K2 - коэффициент, зависящий от количества прокладываемых рядом кабелей, принимаем его равным 0,75;[5]

К3-поправочный коэффициент напряжение кабеля, принимаем его равным 1,05.[5]

(1.64)

232,31 А ? 145,4 А - условие выполняется, значит кабель проходит по длительно допустимому току.

5.4.2 Проверка кабелей 0,4 кВ

Длительно допустимый ток:

.

267,75 А ? 229,01 А - условие выполняется, значит кабель проходит по длительно допустимому току.

1.10.6 Выбор и проверка автоматического выключателя в цепи НН 0.4 кВ. Предварительно выбирается автоматический выключатель типаBB/AST 10/1600. Его выбор и проверка сводятся в таблицу 1.27

Таблица 1.27 - Выбор и проверка автоматического выключателя типа BB/AST 10/1600в цепи НН ТСН

Расчетные данные

Данные автоматического выключателя BB/AST 10/1600

Проверка

Uуст = 0,4кВ

Uном = 10кВ

0,4<10

<1600

27,13<37,5

27,13<37,5

70,34<120

1029,58<4218,75

Предварительно выбранный автоматический выключатель удовлетворяет всем условиям выбора и проверки.

1.10.6.1 Выбор и проверка автоматического выключателя в цепи НН 6 кВ. Предварительно выбирается автоматический выключатель типа ВВЭ-10-20/1000У3. Его выбор и проверка сводятся в таблицу 1.28.

Таблица 1.28 - Выбор и проверка автоматического выключателя типа ВВЭ-10-20/1000У3 в цепи 6 кВ

Расчетные данные

Данные выключателя

ВВЭ-10-20/1000У3

Проверка

Uуст = 6кВ

Uном = 10кВ

6<10

Ic=916,59 А

Iном = 1000А

916,59<1000

Iп? = 14 кА

Iотк.ном.= 20 кА

14,6<20

Iпо =14 кА

Iдин =20 кА

14,6<20

iу = 44,29 кА

iдин = 52 кА

46,02<52

Вк=297,31 кА2с

Iтерм.2·tтерм.=202·3=1200 кА2·с

328,19<1200

Предварительно выбранный автоматический выключатель удовлетворяет всем условиям выбора и проверки.

1.10.6.2 Выбор и проверка разъединителя в цепи НН 6 кВ. Предварительно выбирается разъединитель типа РВФЗ - 6/1000. Его выбор и проверка сводятся в таблицу 1.29.

Таблица 1.29 - Выбор и проверка разъединителя типа РВФЗ - 6/1000

Расчетные условия

Данные разъединителя

РВФЗ - 6/1000

Проверка

6 = 6

< 1000

14,6< 100

14,6< 40

46,02< 100

328,19< 6400

1.10.7 Выбор и проверка опорных и проходных изоляторов для сборных шин 6 кВ. Предварительно выбирается опорный изолятор типа И16-80 УХЛ3. Его выбор и проверка сводятся в таблицу 1.30

Таблица 1.30- Выбор и проверка опорного изолятора типа И16-80 УХЛ3 для шин 6 кВ

Расчетные величины

Срав-ие

Ном. параметры

изолятора

<

<

Предварительно выбранный опорный изолятор удовлетворяет условиям выбора и проверки.

1.10.7.1 Выбор и проверка опорных и проходных изоляторов для сборных шин 0,4 кВ. Предварительно выбирается опорный изолятор типа ИО-6-3,75 У3. Его выбор и проверка сводятся в таблицу 1.30.

Таблица 1.31- Выбор и проверка опорного изолятора типа ИО-6-3,75 У3 для шин 0.4 кВ

Расчетные величины

Срав-ие

Ном. параметры

изолятора

<

<

Предварительно выбранный опорный изолятор удовлетворяет условиям выбора и проверки.

1.10.7.2 Выбор и проверка проходных изоляторов для сборных шин 6 кВ. Предварительно выбирается проходной изолятор типа ИП-10/1000-750 УХЛ1. Его выбор и проверка сводятся в таблицу 1.31.

Таблица 1.32- Выбор и проверка походного изолятора ИП-10/1000-750 УХЛ1 для шин 6 кВ

Расчетные величины

Срав-ие

Ном. параметры

изолятора

<

<

Предварительно выбранный опорный изолятор удовлетворяет условиям выбора и проверки.

1.10.7.3 Выбор и проверка проходных изоляторов для сборных шин 0,4 кВ. Предварительно выбирается проходной изолятор типа ИП-10/5000-4250 УХЛ1,. Его выбор и проверка сводятся в таблицу 1.33.

Таблица 1.33- Выбор и проверка походного изолятора ИП-10/5000-4250 УХЛ1, для шин 0,4 кВ

Расчетные величины

Срав-ие

Ном. параметры

изолятора

<

<

Предварительно выбранный опорный изолятор удовлетворяет условиям выбора и проверки..

1.10.8 Выбор и проверка ИТТ для цепи ТСН на стороне 6 кВ. Перечень приборов и их потребляемая мощность приведена в таблице 1.34.

Таблица 1.34 - Вторичная нагрузка трансформатора тока

Приборы

Тип

Нагрузка по фазам, ВА

А

В

С

Амперметр

ИТС-Ф1

6

6

6

Ваттметр

ЦЛ2134

2

2

2

Варметр

Д335

0,5

-

0,5

Счетчик активной энергии

Е-829

-

1

-

Счётчик реактивной энергии

Е-830

-

1

-

Итого:

8,5

10

8,5

Предварительно выбирается ИТТ типа ТФЗМ 35Б-II. Его выбор и проверка сводится в таблицу 1.35.

Таблица 1.35- Выбор и проверка ИТТ типа ТФЗМ 35Б-II для цепи ТС

Расчетные данные

Каталожные данные

Проверка

Uуст=6кВ

Uном=35кВ

6<35

Imax=481,23 А

Iном=1000 А

481,23<1000

iу=44,29 кА

iдин=125 кА

44,29<125

Класс точности 0,5

Класс точности 0,5

0,5=0,5

2=10 ВА

=2r=5230=750 ВА

10<750

Вк=297,31кА2с

I2тер·tтер =492·3=7203 кА2с

297,31 <7203

ИТТ типа ТФЗМ 35Б-II удовлетворяет всем условиям выбора и проверки.

1.10.8.1 Выбор и проверка ИТН шин 6 кВ собственных нужд. Предварительно выбираются три ИТН типа ЗНОЛ.06-6. Вторичная нагрузка ИТН сводится в таблицу 1.36.

Таблица 1.36 - Определение вторичной нагрузки ИТН шин 6 кВ с.н.

Прибор

Тип

Нагрузка, ВА

А

В

С

Ваттметр

ЦЛ2134

2

2

2

Варметр

Д335

0,5

-

0,5

Счетчик активной мощности

Е-829

-

1

-

Счетчик реактивной мощности

Е-830

-

1

-

Вольтметр

Э-335

2

2

2

Частотомер

Ф-5137

1

1

1

Итого:

5,5

7

5,5

Предварительно выбирается три ИТН типа ЗНОЛ.06-6. Выбор ИТН типа ЗНОЛ.06-6 сводится в таблицу 1.36.

Таблица 1.37 - Выбор и проверка ИТН типа ЗНОЛ.06-6 с учетом класса точности 0,5

Расчетные данные

Каталожные данные ТН

Проверка

Uуст=6кВ

Uном=6кВ

6=6

Класс точности 0,5

Класс точности 0,5

0,5=0,5

2нагр=7 ВА

2ном=50 ВА

7<50

Предварительно выбранный ИТН удовлетворяет всем условиям выбора.

1.10.9 Выбор предохранителей

Для защиты трансформатора напряжения по номинальному напряжению выбираем предохранитель марки ППН-6/50-630.

Расчетные и данные предохранителя представлены в таблице 1.38.

Таблица 1.38- Выбор предохранителя марки ППН-6/50-630.

Расчетные данные

Данные предохранителя

Uуст = 6 кВ

Uном = 6кВ

Imax =916,5 А

Iномплвс=2000 А

Iпо=14 кА

Iотк.ном.=50 кА

2. Проектирование релейной защиты станции

Разработка релейная защита резервного трансформатора СН ТДН-10000/110/10, асинхронного электродвигателя А4-450Х-4МУЗ, РУ СН 6кВ, генератора ТВФ-110

В измерительных цепях применены трансформаторы тока ТШ-20 10000/5,ТОЛ-10 200/5,ТВТ-110 300/5, ТШЛ-10 3000/5, трансформаторы напряжения НТМИ-6, микропроцессорный терминал «Сириус-ГС», полупроводниковые статические реле тока РС80М-1, РТЗ-51, дифференциальные реле РСТ-15, реле напряжения РН -01Е, реле РС80- АВР, газовое реле BF-50/Q.

В защите ТСН применены автоматы ВА57-43, предохранители ПКТ 10.

Построена карта селективности и проверена чувствительность защит.

В оперативных цепях применены промежуточные реле РП23, реле времени ВЛ-6U, указательное реле РЭУ-11-20, звуковая и световая сигнальная арматура.

2.1 Расчет защиты генератора на микропроцессорном терминале «Сириус - ГС»

2.1.1 Продольная дифференциальная защита генератора выполняется на микропроцессорном терминале «Сириус-ГС» [5] производства ЗАО «Радиус Автоматика» (г. Зеленоград)..

Продольная дифференциальная защита (ДЗ) является основной защитой генератора и относится к защитам с абсолютной селективностью. В зону действия этой защиты входит вся статорная обмотка и выводы защищаемого синхронного генератора. Продольная ДЗ работает без выдержки времени. Это уменьшает разрушения в генераторе при междуфазных к.з., обеспечивает устойчивость параллельно работающих синхронных машин и минимизирует длительность переходного процесса в сети. «Сириус-ГС» обеспечивает реализацию всех токовых защит генератора, в том числе выполнение продольной ДЗ.

2.1.2 Расчет параметров характеристики продольной ДЗ

Выполняем построение первого и третьего участков характеристики продольной ДЗ. На первом участке характеристика продольной ДЗ в области токов торможения защиты меньше IG.ном., коэффициент торможения принимают равным КТ = 0, и продольная ДЗ работает без торможения. В этом случае ток срабатывания продольной ДЗ определяется из выражения при КТ = 0

(2.1)

Такая уставка обеспечивает высокую чувствительность защиты при:

- вводе генератора в работу;

- внутренних междуфазных к.з. в генераторе, работающем на нагрузку.

Значение Ipaб.min определяется из выражения :(2.2)

(2.2)

где - коэффициент однотипности трансформаторов тока ДЗ;

- коэффициент, учитывающий дополнительную погрешность трансформаторов тока в переходном процессе;

- полная погрешность трансформаторов тока;

- приведенная погрешность измерения токов терминалом «Сириус - ГС»;

- технологический запас.

На втором участке характеристики продольной ДЗ максимальная погрешность трансформаторов тока е = 10%. Определим значение коэффициента торможения КТ2 для второго (наклонного) участка характеристики: (2.3)

(2.3)

Принимается

На третьем (наклонном) участке характеристики погрешность трансформаторов тока продольной ДЗ не превышает 30% с учетом влияния тока апериодической составляющей при внешнем междуфазном к.з. Определим коэффициент торможения третьего участка характеристики защиты :

(2.4)

Принимаем КТ2 = 0.45

Ток начала торможения для третьего (наклонного) участка характеристики:

Чувствительность продольной ДЗ проверяется при двухфазном КЗ на верхних выводах защищаемого генератора (в режиме одиночно работающего генератора на холостом ходу) и в режиме самосинхронизации по выражению (2.5)

(2.5)

Таблица 2.1 - Карта уставок защит

Тип защиты

Наименование уставки

Значение уставки

Защита асинхронного двигателя

Защита от междуфазных КЗ

658 А

Защита от перегрузки

112 А

Защита от замыканий на землю

0.5 А

Защита от понижений напряжения

3471 В

9 с

Защита генератора

Продольная дифференциальная защита

857 А

Защита резервного ТСН

Дифференциальная защита

214А

АВР

АВР на секционном выключателе

25 В

2 с

70 В

0,5 с

3. Технико-экономическое обоснование проекта

Установленная мощность проектируемой станции составляет 470 МВт и состоит из 4 блоков: 2х110 МВт 2х125 МВт;

Район расположения: г. Ижевск;

Тариф на оптовую покупку электрической энергии: ;

Районный коэффициент на заработную плату: 1,15;

Стоимость топлива по району (газ): 3432руб/т.

3.1 Определение капитальных вложений

3.1.1 Первоначальные капиталовложения

В технико-экономических расчетах капитальные вложения в строительство объектов рассчитываются по укрупнённым показателям стоимости (УПС).

Таблица 3.1 - Капиталовложение в блоки, установленные на КЭС

Наименование блока

Капиталовложение в блок

В первый млн.руб.

В последующий млн.руб.

К-110-130, 670 т/ч

60

31,5

Капитальные вложения в КЭС по укрупнённым показателям стоимости составляют

(3.1)

где -капиталовложения в первый блок;

- капиталовложения во второй блок;

n - количество блоков;

- коэффициент, учитывающий район сооружения, для Саратовской области равен 1;

- коэффициент, учитывающий вид топлива, для ТЭЦ, работающей на газе и мазуте, равен 1;

- коэффициент учитывающие инфляцию посредством коэффициента переоценки стоимости основных средств в рассматриваемом или прогнозируемом году;

3.1.2 Определение амортизационных отчислений

Амортизационные отчисления определяются по формуле (3.2)

(3.2)

где - норма амортизационных отчислений;

3.2 Определение численности персонала КЭС и заработной платы

3.2.1 Определение численности персонала КЭС

Определяется общая списочная численность рабочих станции, человек

(3.3)

где - численность эксплуатационных рабочих станции, определяется по формуле (3.4);


Подобные документы

  • Проектирование цикла тепловых электрических станций: паросиловой цикл Ренкина, анализ процесса трансформации. Регенеративный цикл паротурбинной установки, техническая термодинамика и теплопередача, установки со вторичным перегреванием пара, цикл Карно.

    курсовая работа [360,0 K], добавлен 12.06.2011

  • Характеристика электрических станций различного типа. Устройство конденсационных тепловых, теплофикационных, атомных, дизельных электростанций, гидро-, ветроэлектростанций, газотурбинных установок. Регулирование напряжения и возмещение резерва мощности.

    курсовая работа [240,4 K], добавлен 10.10.2013

  • Принцип работы тепловых паротурбинных, конденсационных и газотурбинных электростанций. Классификация паровых котлов: параметры и маркировка. Основные характеристики реактивных и многоступенчатых турбин. Экологические проблемы тепловых электростанций.

    курсовая работа [7,5 M], добавлен 24.06.2009

  • Силовое, измерительное и коммутационное оборудования электрических станций и подстанций. Механизм выработки энергии на тепловых электрических станциях. Особенности построения государственных районных электрических станций. Структурные схемы подстанций.

    презентация [7,8 M], добавлен 10.03.2019

  • Описание процессов получения электроэнергии на тепловых конденсационных электрических станциях, газотурбинных установках и теплоэлектроцентралях. Изучение устройства гидравлических и аккумулирующих электростанций. Геотермальная и ветровая энергетика.

    реферат [3,5 M], добавлен 25.10.2013

  • Классификация датчиков по принципу преобразования электрических и неэлектрических величин, виду выходного сигнала. Принцип действия тепловых датчиков, его основание на тепловых процессах. Термопреобразователи сопротивления, манометрические термометры.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 08.10.2012

  • Расчёт электрических нагрузок. Выбор компенсирующих устройств, силовых трансформаторов ГПП и сечения проводов воздушной ЛЭП. Основные параметры выключателей. Выбор защиты от перенапряжений, изоляторов и трансформаторов тока. Расчёт тепловых импульсов.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 09.04.2009

  • Проектирование схемы электрической станции типа ТЭЦ с одним высшим напряжением. Выбор структурной схемы проектируемой станции, нужного оборудования. Определение токов короткого замыкания. Разработка схемы электрических соединений электростанции.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.07.2014

  • Проектирование электрических станций. Выбор схем электрических соединений на стороне 35 и 10 кВ. Расчет токов короткого замыкания. Выбор аппаратуры на проектируемой подстанции. Напряжение и мощность трансформаторов. Расчет молниезащиты подстанции.

    курсовая работа [2,7 M], добавлен 02.06.2014

  • Обоснование необходимости расширения электростанции, выбора площадки строительства. Разработка вариантов схем выдачи мощности и выбор основного электрооборудования станции. Выбор токов короткого замыкания, релейной защиты, автоматики и КИП электростанции.

    дипломная работа [4,6 M], добавлен 12.05.2015

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.