Проект изменения электрической части Запорожской АЭС
Распределение генераторов между РУ ВН и РУ СН. Выбор генераторов и блочных трансформаторов. Схемы электроснабжения потребителей собственных нужд АЭС. Определение мощности дизель-генераторов систем надежного питания. Расчет токов короткого замыкания.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 01.12.2010 |
Размер файла | 381,1 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.
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
Ток А
Сопротивление Ом
Напряжение В
Проводимость 1/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 в близи 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 (рис. 9, 10, 11).
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;
в) Питание секций собственных нужд от дизель-генераторов.
Рис. 9 - Расчётная схема, питание секции собственных нужд от ТСН
Рис. 10 - Расчётная схема, питание секции собственных нужд от РТСН
Рис. 11 - Расчётная схема, питание секции собственных нужд от дизель генератора
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. Активное сопротивление оказывает влияние на апериодическую составляющую токов к.з.
Произведём расчёт токов к.з. на шинах секции CV01 (рис. 12).
Рис. 12 - 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 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 2.11.
Таблица 2.11 - 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.
Расчёт вторичной нагрузки трансформаторов напряжения.
Таблица 2.12
Наименование прибора |
Тип прибора |
Мощность одной обмотки, Вт |
Число обмоток |
cos ц |
sin ц |
Общая потребляемая мощность приборами по секциям |
|||||||||||||||
На вводах 6,3 кВ, ТСН (РТСН) |
BA (BB, BC, BD) |
BV (BW,BX, BJ, BK) |
BZ01-05 |
BE (BF, BG, BH) |
|||||||||||||||||
Количество приборов |
Потребляемая мощность |
Количество приборов |
Потребляемая мощность |
Количество приборов |
Потребляемая мощность |
Количество приборов |
Потребляемая мощность |
Количество приборов |
Потребляемая мощность |
||||||||||||
P |
Q |
P |
Q |
P |
Q |
P |
Q |
P |
Q |
||||||||||||
шт. |
Вт |
Вар |
шт. |
Вт |
Вар |
шт. |
Вт |
Вар |
шт. |
Вт |
Вар |
шт. |
Вт |
Вар |
|||||||
Вольтметр |
Э-335 |
2 |
1 |
1 |
0 |
2 |
4 |
- |
4 |
8 |
- |
3 |
6 |
- |
3 |
6 |
- |
2 |
4 |
2 |
|
Ваттметр |
Д-335 |
1,5 |
2 |
1 |
0 |
1 |
3 |
- |
1 |
3 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Счётчик активной энергии |
И-680 |
2 |
2 |
0,38 |
0,925 |
1 |
4 |
9,7 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
4 |
9,7 |
- |
- |
- |
|
Вольтметр регистрирующий |
Н-344 |
10 |
1 |
1 |
0 |
1 |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Счётчик реактивной энергии |
И-676 |
3 |
2 |
0,38 |
0,925 |
1 |
6 |
14,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
4 |
9,7 |
- |
- |
- |
|
Частотомер |
Э-372 |
3 |
1 |
1 |
0 |
1 |
3 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
3 |
- |
- |
- |
- |
|
Датчик активной мощности |
Е-829 |
10 |
- |
1 |
0 |
2 |
- |
- |
3 |
30 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Вторичноя нагрузка ТН, |
39 |
41 |
6 |
25,8 |
4 |
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 2.13.
Таблица 2.13 - 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)
Результаты расчётов сведены в таблицу 2.14.
Расчёт сопротивления вторичной нагрузки трансформаторов тока.
Таблица 2.14
Наименование прибора |
Тип прибора |
Мощность одной обмотки, Вт |
Число обмоток |
cos ц |
sin ц |
Общая потребляемая мощность приборами по секциям |
|||||||||||||||
На вводах 6,3 кВ, ТСН (РТСН) |
BA (BB, BC, BD) |
BV (BW, BJ, BK) |
BZ01-05 |
BE (BF, BG, BH) |
|||||||||||||||||
А |
В |
С |
А |
В |
С |
А |
В |
С |
А |
В |
С |
А |
В |
С |
|||||||
Ваттметр |
Д-335 |
1,5 |
2 |
1 |
0 |
0,5 |
- |
0,5 |
0,5 |
- |
0,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Счётчик активной энергии |
И-680 |
2 |
2 |
0,38 |
0,925 |
2,5 |
- |
2,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2,5 |
- |
2,5 |
- |
- |
- |
|
Счётчик реактивной энергии |
И-676 |
3 |
2 |
0,38 |
0,925 |
3 |
- |
3 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3 |
- |
3 |
- |
- |
- |
|
Амперметр |
Э-378 |
3 |
1 |
1 |
0 |
20,1 |
20,1 |
20,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
|
Итого Sприб (В?А) |
6,02 |
0,2 |
6,02 |
0,6 |
0,1 |
0,6 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
5,6 |
0,1 |
5,6 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
||||||
0,24 |
0,24 |
0,24 |
0,24 |
0,004 |
0,004 |
0,004 |
0,224 |
0,224 |
0,004 |
0,004 |
0,004 |
||||||||||
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,49 |
0,49 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
Выбор трансформаторов тока секций и вводов 6 кВ
Таблица 2.15
№ |
Место установки трансформатора тока |
Координаты точки к.з. |
Тип трансформатора тока |
Параметры |
|||||||||||
Номинальное напряжение |
Длительный номинальный ток |
Электродинамическая стойкость |
Термическая стойкость |
Вторичная нагрузка в классе точности |
|||||||||||
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 |
Bк |
r2 |
r2ном |
|||||||
Uуст ? Uном |
Iдл.н. ? Iном |
iуд ? Iдин |
Bк ? |
r2 ? r2ном |
|||||||||||
№ схемы |
№ точки |
кВ |
А |
кА |
кА2•с |
Ом |
|||||||||
1 |
Ввод на секцию6 кВ от ТСН |
2.3.1 |
К3 |
ТЛМ-6-3000-0,5/Р |
6 |
6 |
2886 |
3000 |
64,5 |
125 |
367 |
252•4=2500 |
|||
2 |
Ввод на секцию6 кВ от РТСН |
2.3.2 |
К2 |
ТЛМ-6-3000-0,5/Р |
6 |
6 |
2886 |
3000 |
90,6 |
125 |
1246 |
252•4=2500 |
0,5 |
||
3 |
Сборные шины секции 6 кВ BA(BB,BC,BD) |
2.3.2 |
К2 |
ТЛМ-6-3000-0,5/Р |
6 |
6 |
2886 |
3000 |
90,6 |
125 |
1246 |
252•4=2500 |
|||
4 |
Сборные шины секций 6 кВ BV(BW,BX) |
2.3.2 |
К7 |
ТЛМ-6-800-0,5/Р |
6 |
6 |
675 |
800 |
71,7 |
125 |
1511 |
252•4=2500 |
0,28 |
0,4 |
|
5 |
Сборные шины секций 6 кВ Д.Г., BZ01 (02-05) |
2.3.2 |
К1 |
ТЛМ-6-800-0,5/Р |
6 |
6 |
675 |
800 |
20,23 |
125 |
53,69 |
252•4=2500 |
0,28 |
0,4 |
|
6 |
Сборные шины секций ОСО 6 кВ BE (BG) |
2.3.2 |
К8 |
ТЛМ-6-800-0,5/Р |
6 |
6 |
680 |
800 |
60,7 |
125 |
1298 |
252•4=2500 |
0,28 |
0,4 |
|
7 |
Сборные шины секций 6 кВ BJ (BK) |
2.3.2 |
К6 |
ТЛМ-6-800-0,5/Р |
6 |
6 |
675 |
800 |
84,7 |
125 |
1791 |
252•4=2500 |
0,28 |
0,4 |
2.5.6 Выбор токоведущих частей в цепи трансформатора ТРДНС-63000/35
Выбираем комплектный пофазно-экранированный токопровод.
Таблица 2.16 - 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.3.13/, 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 2.17 - 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 2.18 - 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 2.19 - 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?с |
||||||
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.
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
- Выбранный тип выключателей: ВНВ-330Б-3200-40У1
- Выбранный тип разъединителей: РП-330Б-2/3200УХЛ1
- таблица 4.2
Разработка структурной схемы конденсационной электростанции. Выбор генераторов, трансформаторов блока и собственных нужд, автотрансформаторов связи и блока. Выбор схемы, расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов для генераторов.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 11.12.2013Разработка структурной схемы теплоэлектростанции. Проектирование ее конструктивного исполнения. Выбор генераторов, подачи мощности, блочных трансформаторов и трансформаторов связи. Расчет токов короткого замыкания. Выбор секционных и линейных реакторов.
курсовая работа [511,8 K], добавлен 03.12.2011Разработка электрической схемы теплоэлектроцентрали. Определение расчетной мощности для выбора трансформаторов связи с системой. Подбор генераторов, реакторов и трансформаторов собственных нужд. Расчет токов короткого замыкания и токоведущих частей.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.02.2014Выбор числа и мощности генераторов, трансформаторов электростанции. Выбор главной схемы электрических соединений. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор выключателей и разъединителей, трансформаторов тока и напряжения. Обеспечение собственных нужд ТЭЦ.
курсовая работа [199,0 K], добавлен 19.11.2010Выбор генераторов, силовых трансформаторов, электрических аппаратов и токоведущих частей, схемы собственных нужд, ошиновки. Расчет потерь электроэнергии, токов короткого замыкания. Описание конструкции открытого распределительного устройства 220 кВ.
курсовая работа [594,2 K], добавлен 02.06.2015Выбор генераторов, блочных трансформаторов и автотрансформаторов связи. Расчет токов короткого замыкания для выбора аппаратов. Выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока, трансформаторов напряжения, сечения отходящих линий, токопроводов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 12.02.2013Выбор типов генераторов и проектирование структурной схемы станции. Выбор трансформаторов, источников питания системы собственных нужд, схем распределительных устройств, токоведущих частей. Расчет токов короткого замыкания на шинах, выводах генератора.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 27.01.2016Выбор генераторов исходя из установленной мощности гидроэлектростанции. Два варианта схем проектируемой электростанции. Выбор трансформаторов. Технико-экономические параметры электростанции. Расчет токов короткого замыкания. Выбор схемы собственных нужд.
курсовая работа [339,3 K], добавлен 09.04.2011Выбор генераторов и расчет перетоков мощности через трансформатор. Вычисление параметров элементов схемы замещения и токов короткого замыкания. Проверка выключателей, разъединителей, измерительных трансформаторов напряжения. Выбор проводов сборных шин.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 22.03.2012Выбор генераторов, трансформаторов, главной схемы электрических соединений и схемы нужд. Составление вариантов структурной схемы станции. Схема перетоков мощности через автотрансформаторы связи. Определение затрат на капитальные вложения. Расчет токов.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 26.03.2014
№№ 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*с |
Вкгар.=1600 кА2*с |
Вкгар.=1600 кА2*с |
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
№№ 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*с |
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 |
Мощ- ность |
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 |