Проектирование электрической части КЭС мощностью 600 МВт

Действие устройств АПВ фиксируется указательными реле, встроенными в реле указателями срабатывания, счетчиками числа срабатывания.

Автоматическое регулирование возбуждения (АРВ), напряжения (АРН) и реактивной мощности.

Устройства АРВ, АРН и автоматического регулирования реактивной мощности предназначены для поддержания напряжения в энергосистеме по заданным характеристикам при нормальной работе; распределение реактивной нагрузки между источниками реактивной мощности по заданному закону; повышения статической и динамической устойчивости энергосистем.

Генераторы оборудованы устройствами АРВ, соответствующими требованиям ГОСТ на системы возбуждения и техническим условиям на оборудование систем возбуждения.

Для генераторов ТГВ-300-2У3 предусмотрена быстродействующая система возбуждения с АРВ сильного действия.

Трансформаторы с РПН оснащены системой автоматического регулирования коэффициента трансформации для поддержания или заданного изменения напряжения.

Автоматическое регулирование частоты и активной мощности (АРЧМ).

Системы АРЧМ предназначены для поддержания частоты в энергосистеме в нормальных режимах согласно требованиям ГОСТ на качество электрической энергии; регулирование обменных мощностей энергосистем; распределение мощности между объектами управления на всех уровнях диспетчерского управления.

Системы АРЧМ обеспечивают на КЭС поддержание среднего отклонения частоты от заданного значения в пределах 0,1 Гц и ограничение перетока мощности по контролируемым связям с подавлением не менее чем 70 процентов амплитуды колебаний перетока мощности с периодом 2 мин и более.

Автоматическое прекращение асинхронного режима.

Для прекращения асинхронного режима в случае его возникновения применяются устройства автоматики, отличающие асинхронный режим от синхронного, КЗ или других нормальных режимов работы.

Указанные устройства выполнены так, чтобы они, прежде всего, способствовали осуществлению мероприятий, направленных на облегчение ресинхронизации:

-быстрому набору нагрузки турбинами;

-частичному отключению потребителей;

-уменьшению генерирующих мощностей (если возник избыток мощности).

Автоматическое ограничение снижения частоты.

Автоматическое ограничение снижения частоты выполнено с таким расчетом, чтобы при любом возможном дефиците мощности в энергосистеме возможность снижения частоты ниже уровня 45 Гц исключена полностью, время работы с частотой ниже 47 Гц не более 20 с, а с частотой ниже 48,5 Гц - не более 60 с.

Система автоматического ограничения снижения частоты осуществляет:

-автоматический ввод резерва (по частоте);

-автоматическую частотную разгрузку (АЧР);

-дополнительную разгрузку;

-включение питания отключенных потребителей при восстановлении частоты (ЧАПВ).

Действие АЧР согласовано с действием устройств АПВ.

8.3 Расчёт уставок защит блока

Продольная дифференциальная токовая защита генератора блока от внутренних коротких замыканий.

Защита выполняется трехфазнойтрехрелейной на реле ДЗТ-11/5 с торможением, обеспечивающим отстройку от максимального тока небаланса.

Ток срабатывания защиты при отсутствии торможения

(8.1)

где - МДС срабатывания равна 100 А;

- число витков рабочей обмотки, принимается равным 144.

Первичный ток срабатывания для генератора ТГВ-300:

(8.2)

Ток небаланса:

 (8.3)

где - коэффициент однотипности трансформаторов тока;

- полная погрешность, принимается равной 0,1;

- периодическая составляющая тока трехфазного короткого замыкания.

Необходимое число тормозных витков:

(8.4)

где - коэффициент надежности;

- тормозной ток

(8.5)

где- коэффициент трансформации трансформаторов тока, расположенных со стороны линейных выводов генератора, он определяется:

(8.6)

Принимается ответвление тормозной обмотки 230 витков. Чувствительность защиты проверять не требуется, так как она всегда выше необходимой согласно ПУЭ.

Поперечная дифференциальная защита.

Поперечная дифференциальная защита реагирует на витковые замыкания. Защита выполняется на реле РТ-40 с фильтром высших гармоник.

Ток срабатывания защиты:

(8.7)

Ток срабатывания реле:

(8.8)

Защита от замыканий на землю в обмотке статора генератора.

Защита выполняется упрощено, подключается к трансформатору напряжения. На генераторе в качестве названой защиты принимаем к установке блок реле БРЭ 1301 в исполнении 33Г-12, состоящее из органов напряжения первой и третьей гармоник и охватывающее всю обмотку статора без зоны нечувствительности. В защите 33Г-12 реле напряжения присоединяется к трансформатору напряжения на выводах генератора.

Уставка органа первой гармоники по условию отстройки от непродолжительных снижений уровня изоляции в процессе эксплуатации должна быть не менее 10В. Для отстройки от возможных кратковременных срабатываний защиты в переходных режимах на ее выходе должна быть выдержка времени 0,5 с.

Защита от замыканий на землю во второй точке цепи возбуждения.

Для сигнализации замыканий на землю в обмотке ротора и в цепях возбуждения устанавливают защиту КЗР-2.

Защита от несимметричных коротких замыканий и перегрузок ротора.

В защите используется фильтр - реле РТФ-6М с зависимой интегральной характеристикой выдержки времени. РТФ-6М содержит фильтр тока обратной последовательности (ФТОП), орган с интегрально зависимой характеристикой выдержки времени, два токовых органа без выдержки времени (отсечки) и сигнальный орган. На входе ФТОП имеется входное преобразовательное устройство, предназначенное для настройки устройства на заданный вторичный ток генератора при его значении (0,7-1).

Уставки защиты от внешних несимметричных коротких замыканий

Ток срабатывания отсечки 1 выбирается по условию согласования с 3 и 4 ступенями резервных защит от междуфазных коротких замыканий присоединений на стороне ВН блока. При использовании отсечки 1 для деления шин ток срабатывания принимаем .

Ток срабатывания отсечки 2 согласовывается с уставками первых ступеней тех же резервных защит присоединений на стороне ВН блока.

Уставка А (постоянная установленная заводом-изготовителем) на интегральном органе принимается соответствующей значению этой постоянной для защищаемого генератора .

Защита от перегрузки ротора.

Для осуществления защиты применяется устройство РЗР-1М с двумя ступенями действия. Защита имеет сигнальный орган и пусковой орган.

Уставка сигнального органа:

(8.9)

где- номинальный ток ротора.

Уставка пускового органа:

(8.10)

Продольная дифференциальная токовая защита трансформатора блока.

Устанавливается для защиты от всех видов короткого замыкания в обмотках и на выводах, включая витковые замыкания в обмотках. Защита выполняется на реле ДЗТ-11.

Первичные токи для всех сторон трансформатора:

где - номинальная мощность трансформатора;

- напряжение обмотки ВН;

- напряжение обмотки НН.

Значение тока трехфазного короткого замыкания при повреждении на ответвлении к трансформатору собственных нужд - = 94,5 кА.

Коэффициент трансформации трансформаторов тока и их схемы соединения. На стороне ВН соединение вторичных обмоток трансформаторов тока выполнены в треугольник. На стороне НН соединение вторичных обмоток трансформаторов тока выполнены в звезду.

(8.11)

(8.12)

где - первичный ток трансформатора тока со стороны ВН;

- вторичный ток трансформатора тока;

- первичный ток трансформатора тока со стороны НН.

Вторичные токи в плечах защиты:

 (8.13)

(8.14)

где - коэффициент схемы.

Сторону защищаемого трансформатора с большим током принимается за основную. Тормозная обмотка реле подключается со стороны НН.

Минимальное значение тока срабатывания защиты из условия отстройки от броска тока намагничивания:

(8.15)

где - коэффициент отстройки;

- номинальный ток трансформатора на основной стороне.

Ток срабатывания реле на основной стороне:

(8.16)

Расчетное число витков обмоток насыщающегося трансформатора (НТТ) реле основной стороны:

(8.17)

где - МДС срабатывания реле.

Ток срабатывания защиты, соответствующий принятому числу витков для основной стороны:

(8.18)

Расчетное число витков обмотки НТТ реле для неосновной стороны:

(8.19)

Ближайшее целое

Максимальный первичный ток небаланса при трехфазном коротком замыкании на низкой стороне трансформатора, приведенный к расчетной стороне:

(8.20)

где - коэффициент однотипности трансформаторов тока;

- коэффициент, учитывающий переходной процесс;

- максимальное значение тока короткого замыкания, протекающее через трансформатор тока на стороне НН, где рассматривается повреждение, приведенное к расчетной стороне.

Схема замещения обратной последовательности целесообразно для упрощения расчетов принять такой же, как и схема замещения прямой последовательности, но при ЭДС равном нулю.

Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания:

(8.21)

где ,- результирующее сопротивление схемы замещения прямой и обратной последовательности.

Так как =, то

(8.22)

Коэффициент чувствительности защиты при металлическом внутреннем коротком замыкании между двумя фазами на стороне НН:

(8.23)

где - минимальное значение тока, протекающего через защиту при указанном виде короткого замыкания;

- ток срабатывания защиты.

Коэффициент чувствительности защиты превышает минимально допустимый по ПУЭ

Защита от замыканий внутри бака трансформатора.

Принимается газовая защита с одним газовым реле, контролирующим выделение газа из бака трансформатора в расширитель. Газовая защита бака трансформатора выполняется с двумя ступенями, действующими на сигнал и на отключение соответственно.

Защита то замыканий на землю смежных элементов со стороны обмотки присоединенной к сети высшего напряжения.

Выбранная МТЗ нулевой последовательности присоединяется к трансформатору тока установленному в цепи заземления нейтрали трансформатора и выполняется одним реле тока реле типа РТ-40.

Ток срабатывания защиты выбирается по условию согласования с последующими ступенями защит от замыканий на землю смежных линий, отходящих от шин станции к которым подключен блок. Согласование производим с наиболее чувствительными ступенями защит от замыканий на землю, зона действия которых выходит за пределы этих линий.

(8.23)

где - коэффициент надежности согласования;

-коэффициент токораспределения в схеме нулевой последовательности;

- ток срабатывания чувствительной ступени защиты с которой производится согласование.

В качестве исходящих данных для расчета должен использоваться выбор уставок защит отходящих линий электропередач. Поскольку этих данных мы не имеем, то определить величину тока срабатывания не предоставляется возможным.

Выдержка времени первой ступени защиты выбирается по условию согласования с последующими ступенями защит от КЗ на землю линий высокого напряжения.

Выдержка времени второй ступени защиты выбирается на ступень больше выдержки времени первой ступени

 (8.24)

Защита от симметричных перегрузок трансформатора.

МТЗ с независимой выдержкой времени осуществляется одним реле РТ-40, включенным на ток одной фазы. Защита присоединяется к ТТ, установленных на трансформаторе блока со стороны высокого напряжения. Защита действует на сигнал с выдержкой времени.

Ток срабатывания защиты

(8.25)

где - номинальный ток трансформатора на стороне, где установлена защита.

Выдержка времени выбирается больше максимальной выдержки времени резервных защит трансформатора.

Для МТЗ с пуском минимального напряжения ток срабатывания определяем по выражению

(8.26)

Поскольку защита выполняется с двумя ступенями выдержки времени, то выдержка времени первой ступени должна быть согласована с наибольшим из резервных защит от междуфазных коротких замыканий присоединений, отходящих от шин станции

(8.27)

Для защиты оборудования станции от атмосферных перенапряжений используются ограничители перенапряжений типа ОПН. ОПН размещаются на сборных шинах ОРУ 110 кВ и 330 кВ и присоединяются к ним совместно с трансформаторами напряжения через общий разъединитель. Кроме того, они устанавливаются на выводах высшего и низшего напряжения блочного трансформаторов и на выводах высшего, среднего и низшего напряжения автотрансформаторов. Из [1] выбирается ОПН типа ОПН-110У1, ОПН-330У1, ОПН-35У1. На отходящих линиях электропередачи 110 кВ и 330 кВ показаны аппараты высокочастотной обработки отдельных фаз для образования каналов связи по проводам ЛЭП. Из [3] выбираются конденсаторы связи типа фильтр связи типа ФПУ-6400, высокочастотный заградитель типа ВЗ-1250-0,5У1 для ОРУ 110 кВ и конденсаторы связи типа фильтр связи типа ФПУ-7000, высокочастотный заградитель типа ВЗ-2000-1,0У1 для ОРУ330 кВ.

теплоэнергетический станция электрический

9. Охрана труда

Охрана труда представляет собой систему обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности. Охрана труда выявляет и изучает возможные причины производственных несчастных случаев, профессиональных заболеваний, аварий, взрывов, пожаров и разрабатывает систему мероприятий и требований с целью устранения этих причин и создания, безопасных и благоприятных для человека условий труда. С вопросами охраны труда неразрывно связанно и решение вопросов охраны природы. Сложность стоящих перед охраной труда задач требует использования достижений и выводов многих научных дисциплин, прямо или косвенно связанных с задачами создания здоровых и безопасных условий труда. Так как главным объектом охраны труда является человек в процессе труда, то при разработке требований производственной санитарии используются результаты исследований ряда медицинских и биологических дисциплин.

В нормативной практике термин “охрана труда”- это комплекс правовых мер, направленных против необоснованных увольнений и переводов работников, отклонений от нормального режима работы и отдыха, то есть, по сути, он характеризует содержание всех норм трудового права, установленных в целях защиты трудовых прав работников. В этих случаях “охрана труда” рассматривается как один из принципов трудового права. В узком смысле под “охраной труда” понимаются системы организационно-правовых мер, обеспечивающих соблюдение правил и норм техники безопасности, производственной санитарии и гигиены труда, охраны труда женщин и подростков.

Под правовой охраной труда следует понимать системы правовых и организационных мер, которые обязательны для исполнения всеми субъектами хозяйствования, руководителями и специалистами и способствуют полной или частичной нейтрализации отрицательного воздействия на работника вредных производственных факторов, профилактике производственного травматизма и профессиональных заболеваний, созданию под контролем органов госнадзора и профсоюзных объединений здоровых и безопасных условий труда для субъектов трудовых и ученических правоотношений.

Мероприятия по охране труда и их проведение всегда экономически выгодны и целесообразны. Основными из них являются: меры безопасности труда; механизация и автоматизация производственных процессов; улучшение санитарных условий рабочего помещения; меры личной гигиены работающих; меры общественного характера.

Право работника на безопасные и здоровые условия труда может рассматриваться в различных аспектах. Это, прежде всего, право работника на охрану труда, установленную и гарантированную государством для всех граждан, то есть элемент правового статуса граждан.

Кроме того, работник имеет право на безопасные и здоровые условия труда, может выступать в качестве полномочного представителя, требовать от соответствующих органов и должностных лиц необходимой организации труда и его охраны. Разумеется, обе эти формы тесно связаны между собой.

Право на охрану труда отражает не только интересы работника, но и интересы нанимателя и всего общества. Ведь последовательное и наиболее полное его осуществление в итоге ведет к сокращению производственного травматизма и профессиональных заболеваний, росту производительности труда, улучшению качества продукции.

9.1 Технические мероприятия, обеспечивающие безопасное выполнение работ в действующих электроустановках

Для подготовки рабочего места при работах со снятием напряжения должны быть выполнены в указанном порядке следующие технические мероприятия: произведены необходимые отключения и приняты меры, препятствующие подаче напряжения к месту работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры; на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационной аппаратурой вывешены запрещающие плакаты; проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, на которых должно быть наложено заземление для защиты людей от поражения электрическим током; наложено заземление (включены заземляющие ножи, а там где они отсутствуют, установлены переносные заземления); вывешены предупреждающие и предписывающие плакаты, ограждены при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части.

При оперативном обслуживании электроустановки двумя и более лицами в смену перечисленные мероприятия должны выполнять двое. При единоличном обслуживании их может выполнять одно лицо, кроме наложения переносных заземлений в электроустановках напряжением выше 1000 В и производства переключений, проводимых на двух и более присоединениях в электроустановках напряжением выше 1000 В, не имеющих действующих устройств блокировки разъединителей от неправильных действий.

Производство отключений. На месте производства работ со снятием напряжения в электроустановках напряжением выше 1000 В должны быть отключены: токоведущие части, на которых будет производиться работа; неогражденные токоведущие части, к которым возможно приближение людей, используемых ими ремонтной оснастки и инструмента, механизмов и грузоподъемных машин.

Если указанные токоведущие части не могут быть отключены, то они должны быть ограждены.

В электроустановках напряжением выше 1000 В с каждой стороны, откуда коммутационным аппаратом может быть подано напряжение на место работы, должен быть видимым разрыв, образованный отсоединением или снятием шин и проводов, отключением разъединителей, снятием предохранителей, а также отключением отделителей и выключателей нагрузки, за исключением тех, у которых автоматическое включение осуществляется пружинами, установленными на самих аппаратах.

Трансформаторы напряжения и силовые трансформаторы, связанные с выделенным для производства работ участком электроустановки, должны быть отключены также и со стороны напряжения до 1000 В, чтобы исключить обратную трансформацию.

В электроустановках напряжением выше 1000 В для предотвращения ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов, которыми может быть подано напряжение к месту работы, должны быть выполнены следующие мероприятия: у разъединителей, отделителей, выключателей нагрузки ручные приводы в отключенном положении заперты на механический замок; у разъединителей, управляемых оперативной штангой, стационарные ограждения заперты на механический замок; у приводов перечисленных коммутационных аппаратов, имеющих дистанционное управление, отключены цепи силовые и оперативного тока, а у пневматических приводов, кроме того, на подводящем трубопроводе сжатого воздуха закрыт и заперт на механический замок клапан и выпущен сжатый воздух, при этом спускные пробки (клапаны) оставлены в открытом положении; у грузовых и пружинных приводов включающий груз или включающие пружины приведены в нерабочее положение.

В электроустановках напряжением 6-10 кВ с однополюсными разъединителями для предотвращения их ошибочного включения разрешается надевать на ножи специальные резиновые колпаки.

В электроустановках напряжением до 1000 В с токоведущих частей, на которых будет производится работа, напряжение со всех сторон должно быть снято отключением коммутационных аппаратов с ручным приводом, а при наличии в схеме предохранителей - снятием последних.

При отсутствии в схеме предохранителей предотвращение ошибочного включения коммутационных аппаратов должно быть обеспечено такими мерами, как запирание рукояток или дверец шкафа, укрытие кнопок, установка между контактами изолирующих накладок. Допускается также снимать напряжение коммутационным аппаратом с дистанционным управлением при условии отсоединения концов от включающей катушки.

Если позволяют конструктивное исполнение аппаратов и характер работы, перечисленные выше меры могут быть заменены расшиновкой или отсоединением концов кабеля, проводов от коммутационного аппарата либо от оборудования, на котором должна производиться работа.

Расшиновку или отсоединение концов кабеля, проводов может выполнять лицо с группой по электробезопасности не ниже III из ремонтного персонала под руководством допускающего. С ближайших к рабочему месту токоведущих частей, доступных для непреднамеренного прикосновения, напряжение должно быть снято либо они должны быть ограждены.

Отключенное положение коммутационных аппаратов напряжением до 1000 В с недоступными для осмотра контактами (автоматы невыкатного типа, пакетные выключатели, рубильники в закрытом исполнении) определяется проверкой отсутствия напряжения на их зажимах либо на отходящих шинах, проводах или на зажимах оборудования, получающего питание от коммутационных аппаратов.

Вывешивание предупреждающих плакатов, ограждение рабочего места. Непосредственно после проведения необходимых отключений на приводах разъединителей, отделителей и выключателей нагрузки напряжением выше 1000 В, на ключах и кнопках дистанционного управления ими, на коммутационной аппаратуре напряжением до 1000 В (автоматы, выключатели), отключенных при подготовке рабочего места, должны быть вывешены плакаты «Не включать. Работают люди», а отключенных для допуска к работе на ВЛ и КЛ - плакаты «Не включать. Работа на линии». У разъединителей, управляемых оперативной штангой, плакаты вывешиваются на ограждениях, а у разъединителей с полюсным приводом - на приводе каждого полюса.

На присоединениях напряжением до 1000В, не имеющих автоматов, выключателей или рубильников, плакаты вывешиваются у снятых предохранителей, при установке которых может быть подано напряжение к месту работы.

На приводах линейных или других разъединителей, автоматов, рубильников, которыми отключены для производства работ ВЛ или КЛ, должен быть вывешен независимо от числа работающих бригад один плакат: «Не включать. Работа на линии».

Неотключенные токоведущие части, доступные для непреднамеренного прикосновения, должны быть на время работы ограждены. Для временного ограждения могут применяться щиты (ширмы), экраны, изготовленные из дерева или других изоляционных материалов.

Проверка отсутствия напряжения. Перед началом всех видов работ в электроустановках со снятием напряжения необходимо проверить отсутствие напряжения на участке работы. Проверка отсутствия напряжения между всеми фазами и между каждой фазой и землей и каждой фазой и нулевым проводом на отключенной для производства работ части электроустановки должна быть проведена допускающим после вывешивания предупреждающих плакатов.

В электроустановках проверять отсутствие напряжения необходимо указателем напряжения заводского изготовления, исправность которого перед применением должна быть установлена посредством предназначенных для этой цели специальных приборов или приближением к токоведущим частям, расположенным поблизости и заведомо находящимся под напряжением.

В электроустановках напряжением выше 1000 В указателем напряжения необходимо пользоваться в диэлектрических перчатках.

При отсутствии поблизости токоведущих частей, заведомо находящихся под напряжением, или иной возможности проверить исправность указателя напряжения на месте работы допускается предварительная его проверка в другой электроустановке.

Проверка отсутствия напряжения у отключенного оборудования должна производиться на всех фазах, а у выключателя и разъединителя - на всех шести вводах, зажимах. Если на месте работ имеется разрыв электрической цепи, то отсутствие напряжения проверяется на токоведущих частях с обеих сторон разрыва.

Постоянные ограждения снимаются или открываются непосредственно перед проверкой отсутствия напряжения.

В электроустановках напряжением 35 кВ и выше для проверки отсутствия напряжения можно также пользоваться изолирующей штангой, прикасаясь ею несколько раз к токоведущим частям. Признаком отсутствия напряжения является отсутствие искрения и потрескивания.

ВОРУ, напряжением до 220 кВ, проверять отсутствие напряжения указателем напряжения или штангой допускается только в сухую погоду. В сырую погоду отсутствие напряжения допускается проверять тщательным прослеживанием схемы в натуре. В этом случае отсутствие напряжения на отходящей линии подтверждается оперативным персоналом или диспетчером.

На деревянных и железобетонных опорах напряжением 6-20 кВ, а также при работе на телескопической вышке при проверке отсутствия напряжения указателем, основанным на принципе протекания емкостного тока, должна быть обеспечена его необходимая чувствительность. Для этого указатель следует заземлять проводом сечением не менее 4 мм².

На ВЛ при подвеске проводов на разных уровнях проверять отсутствие напряжения указателем или штангой и накладывать заземление следует снизу вверх, начиная с нижнего провода. При горизонтальной подвеске проверку нужно начинать с ближайшего провода.

В электроустановках напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью при применении двухполюсного указателя проверять отсутствие напряжения нужно как между фазами, так и между каждой фазой с заземленным корпусом оборудования или заземляющим (зануляющим) проводом. Допускается применять предварительно проверенный вольтметр. Пользоваться контрольными лампами запрещается.

Устройства, сигнализирующие об отключенном состоянии аппаратов, блокирующие устройства, постоянно включенные вольтметры являются только вспомогательными средствами, на основании показаний или действия которых не допускается делать заключение об отсутствии напряжения.

Указание сигнализирующих устройств о наличии напряжения является безусловным признаком недопустимости приближения к данному оборудованию.

Проверять отсутствие напряжения в электроустановках подстанций и в РУ разрешается одному лицу из оперативного или оперативно-ремонтного персонала с группой по электробезопасности не ниже IV в электроустановках напряжением выше 1000 В, с группой III- в установках до 1000 В.

На ВЛ проверку отсутствия напряжения должны выполнять два лица: на ВЛ напряжением выше 1000 В - с группами не ниже IV и III, на ВЛ напряжением до 1000 В- с группой не ниже III.

9.2 Требования безопасности при монтаже заземляющих устройств

Заземление токоведущих частей производится в целях защиты работающих от поражения электрическим током в случае ошибочной подачи напряжения к месту работы. Накладывать заземления на токоведущие части необходимо непосредственно после проверки отсутствия напряжения. Переносные заземления сначала нужно присоединить к земле, а затем после проверки отсутствия напряжения наложить на токоведущие части.

Снимать переносные заземления следует в обратной наложению последовательности, сначала снять их с токоведущих частей, а затем отсоединить от земли.

Операции по наложению и снятию переносных заземлений выполняются в диэлектрических перчатках с применением в электроустановках напряжением выше 1000В изолирующей штанги. Закреплять зажимы наложенных переносных заземлений следует этой же штангой или непосредственно руками в диэлектрических перчатках.

Запрещается пользоваться для заземления проводниками, не предназначенными для этой цели, а также присоединять заземление посредством скрутки.

Заземление токоведущих частей в электроустановках подстанций и в распределительных устройствах. В электроустановках напряжением выше 1000 В заземления накладываются на токоведущие части всех фаз, полюсов отключенного для производства работ участка данной электроустановки со всех сторон, откуда может быть подано напряжение, за исключением отключенных для производства работ сборных шин, на которые достаточно наложить одно заземление.

При работах в РУ накладывать заземления на противоположных концах питающих данное устройство линий не требуется, кроме случаев, когда при производстве работ необходимо снимать заземление с вводов линий.

Наложенные заземления могут быть отделены от токоведущих частей, на которых непосредственно производится работа, отключенными выключателями, разъединителями, отделителями или выключателями нагрузки, снятыми предохранителями, демонтированными шинами или проводами.

На токоведущие части непосредственно на рабочем месте заземление дополнительно накладывается в тех случаях, когда эти части могут оказаться под наведенным напряжением (потенциалом), могущим вызвать поражение током, или на них может быть подано напряжение выше 42 В переменного и 110 В постоянного тока от постороннего источника (сварочный аппарат, осветительные сети).

Переносные заземления, наложенные на токоведущие части, должны быть отделены от токоведущих частей, находящихся под напряжением, видимым разрывом.

В электроустановках, конструкция которых такова, что наложение заземления опасно или невозможно, при подготовке рабочего места должны быть приняты дополнительные меры безопасности, препятствующие ошибочной подаче напряжения к месту работы: приводы и отключенные аппараты запираются на замок; ножи или верхние контакты разъединителей рубильников, автоматов ограждаются резиновыми колпаками или жесткими накладками из изоляционного материала. Эти технические мероприятия указывают в инструкции по эксплуатации. При невозможности принятия указанных дополнительных мер должны быть отсоединены концы питающей линии в РУ, на щите, сборке или непосредственно на месте работы.

Наложение заземлений не требуется при работе на электрооборудовании, если от него со всех сторон отсоединены шины, провода и кабели, по которым может быть подано напряжение; если на него не может быть подано напряжение путем обратной трансформации или от постороннего источника и при условии, что на этом оборудовании не наводится напряжение. Концы отсоединенных кабелей должны быть замкнуты накоротко и заземлены.

В электроустановках напряжением до 1000 В при работах со снятием напряжения на сборных шинах РУ, щитов, сборок на эти шины (за исключением шин, выполненных изолированным проводом) накладывается заземление.

В электроустановках напряжением выше 1000 В: включать заземляющие ножи разрешается одному лицу с группой не ниже IV из оперативного или оперативно-ремонтного персонала; накладывать переносные заземления должны два лица из оперативного или оперативно-ремонтного персонала с группами по электробезопасности не ниже IV и III. Второе лицо с группой не ниже IIIможет быть из числа ремонтного персонала, прошедшего инструктаж и ознакомленного со схемой электроустановки; отключать заземляющие ножи и снимать переносные заземления может одно лицо с группой не ниже III из оперативного или оперативно-ремонтного персонала.

В электроустановках напряжением до 1000 В все операции по наложению и снятию заземлений разрешается выполнять одному лицу с группой по электробезопасности не ниже III из оперативного или оперативно-ремонтного персонала.

Заземление воздушных линий электропередачи.ВЛ напряжением выше 1000 В заземляются во всех РУ и в секционирующих коммутационных аппаратах, где отключена линия.

Для ВЛ напряжением до 1000 В достаточно наложить заземление только на рабочем месте. При пофазном ремонте ВЛ заземлять в РУ провод отключенной фазы запрещается.

На отключенной и заземленной воздушной линии напряжением 35 кВ и выше при производстве работ на проводе одной фазы или поочередно на проводах каждой фазы допускается заземлять на рабочем месте провод только той фазы, на которой выполняется работа.

При прочих работах на ВЛ напряжением 35 кВ и выше, а также при всех работах на ВЛ напряжением ниже 35 кВ на рабочем месте заземляются провода всех фаз.

На одноцепныхВЛ заземление на рабочем месте необходимо накладывать на опоре, на которой производится работа, или на соседней. Допускается наложение заземлений с двух сторон участка ВЛ, на котором работает бригада, при условии, что расстояние между заземлениями не превышает 2 км.

При выполнении работы на проводах ВЛ в пролете пересечения с другой ВЛ, находящейся под напряжением, заземление необходимо накладывать на опоре, где производится работа. Если в этом пролете подвешиваются или заземляются провода либо тросы, то с обеих сторон от места пересечения заземляются как подвешиваемый, так и заменяемый провод, трос.

При работе на изолированном от опоры грозозащитном тросе или на конструкциях опоры, когда требуется приближение к этому тросу на расстояние менее 1,0 м, трос заземляется. Заземление накладывается с опоры в сторону пролета, где трос изолирован, или на этом пролете.

Перед разрывом электрической цепи на рабочем месте (рассоединение проводов, тросов, отключение секционирующего разъединителя) заземление накладывается по обе стороны разрыва.

Переносные заземления следует присоединять: на металлических опорах - к их элементам, на железобетонных и деревянных опорах с заземляющими спусками - к этим спускам после проверки их целости. На железобетонных опорах допускается присоединять переносное заземление к арматуре или к металлическим элементам опоры, имеющим металлическую связь с арматурой.

В электросетях напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью при наличии повторного заземления нулевого провода допускается присоединять переносные заземления к нулевому проводу.

На всех ВЛ переносное заземление на рабочем месте можно присоединить и к специальному заземлителю, погруженному в грунт на глубину не менее 0,5 м, или в зависимости от местных условий к заземлителям других типов.

На ВЛ напряжением до 1000 В при работах, выполняемых с опор либо с телескопической вышки без изолирующего звена, заземление накладывается как на провода ремонтируемой линии, так и на все подвешенные на этих опорах провода.

При выполняемых с опор работах на проводах (тросах) ВЛ, проходящей в зоне наведенного напряжения, или на отключенной цепи многоцепной ВЛ, остальные цепи которой находятся под напряжением, заземления накладываются на каждой опоре, где производится работа.

В зоне наведенного напряжения при работе на проводах (тросах), выполняемых с неимеющей изолирующего звена телескопической вышки или другого механизма для подъема людей, их рабочие площадки соединяются посредством переносного заземления с проводом (тросом), а сама вышка или механизм заземляются. Провод (трос) при этом должен быть заземлен на ближайшей опоре.

На ВЛ накладывать переносные заземления и включать установленные на опорах заземляющие ножи должны лица из оперативного и оперативно-ремонтного персонала, одно из которых - производитель работ с группой по электробезопасности не ниже IV на ВЛ напряжением выше 1000 Вис группой не ниже IIIна ВЛ напряжением до 1000 В, а второе лицо - член бригады, имеющий группу не ниже III. Снимать переносные заземления допускается двум лицам, имеющим группу не ниже III.

Отключать заземляющие ножи разрешается одному лицу с группой по электробезопасности не ниже III из оперативного или оперативно-ремонтного персонала.

Хранение и учет заземлений. Комплекты переносных заземлений должны быть пронумерованы и храниться в отведенных для этого местах. Специальные места для развески или укладки переносных заземлений снабжаются номерами в соответствии с номерами, имеющимися на этих комплектах. Наложение и снятие переносных заземлений, включение и отключение заземляющих ножей отражается на оперативной или пневматической схеме, в оперативном журнале и в наряде. Все переносные заземления должны учитываться по номерам с указанием мест их нахождения.

10. Технико-экономические показателе КЭС

Для определения технико-экономических показателей необходимо знать объем и режим годового электропотребления. С целью упрощения расчетов весь год представляется в виде двух периодов - летнего и зимнего. Продолжительность летнего периода принимается равной 210 суток, а зимнего - 155 суток.

Более полным было бы представление каждого сезона в виде трех характерных суточных графиков нагрузки: рабочего, субботнего и воскресного. Однако, поскольку расчет выполняется вручную, то такое детальное представление режима приведет к существенному увеличению трудоемкости расчетов. Поэтому каждый сезон представляется одним суточным графиком. Ниже приведены данные по конфигурации этих графиков (таблица 10.1). Максимальную нагрузку, которая приходится на 18 ч зимних суток, рекомендуется принимать на уровне, равном 95% установленной мощности КЭС:

(10.1)

где - установленная мощность КЭС.

Таблица 10.1 - Суточные графики нагрузки

Часы суток	Лето	Зима
	о. е.	МВт	о. е.	МВт
1	2	3	4	5
1	0,5	285	0,6	342
2	0,5	285	0,6	342
3	0,5	285	0,6	342
4	0,5	285	0,6	342
5	0,55	313,5	0,65	370,5
6	0,6	342	0,7	399
7	0,7	399	0,8	456
8	0,75	427,5	0,9	513
9	0,8	456	0,96	547,2
10	0,8	456	0,95	541,5
11	0,78	444,6	0,9	513
12	0,75	427,5	0,85	484,5
13	0,65	370,5	0,85	484,5
14	0,7	399	0,9	513
15	0,7	399	0,94	535,8
16	0,72	410,4	0,95	541,5
17	0,73	416,1	0,97	552,9
18	0,73	416,1	1	570
19	0,7	399	0,95	541,5
20	0,65	370,4	0,9	513
21	0,6	342	0,85	484,5
22	0,6	342	0,8	456
23	0,55	313,5	0,7	399
24	0,55	285	0,65	370,5
сумма		8869,1		11154,8

10.1 Расчёт суточного расхода тепла для каждого агрегата станции

Значения расходов тепла на агрегат за каждый час суток

(10.2)

где определяются, исходя из нагрузки КЭС в течение рассматриваемого часа, делённой на количество работающих по энергетической характеристике турбоагрегата.

Зима:

Лето:

Тогда суточный расход тепла агрегатами КЭС в летний и зимний периоды соответственно:

10.2 Расчёт технико-экономических показателей работы станции

Число часов использования установленной мощности станции определяется по выражению:

(10.3)

(10.4)

По выражению (12.4) величина выработки электроэнергии станцией:

Тогда

Годовой расход топлива электростанции.

Величина удельного расхода топлива на отпуск тепла:

(10.5)

где - КПД котлоагрегата на КЭС.

Величина годового расхода топлива на КЭС:

(10.6)

Величина суточного расхода топлива:

(10.7)

(10.8)

Расход топлива в летний, зимний периоды и за весь год соответственно:

=2827,8210+3478,6155=1133017,5 ту.т.

Удельный расход топлива на 1 кВтч, отпущенный в сеть энергосистемы определяется как:

(10.9)

где - годовой отпуск энергии в энергосистему от КЭС.

(10.10)

где - расход энергии на собственные нужды КЭС. Для турбоагрегата К-300-240 из[4].

Подставляя значения в (10.10):

Эксплуатационные расходы.

Условно-переменные затраты:

(10.11)

где - цена топлива, у.е/ту.т.

Амортизационные отчисления:

(10.12)

где - норма амортизационных отчислений в относительных единицах;

по [3, таблица 8];

удельные капвложения в электростанцию. Для КЭС =1000 у.е./кВт.

Заработная плата:

 (10.13)

где-штатный коэффициент (=0,37 чел/МВт, по [3, таблица 10]);

- среднегодовой фонд заработной платы, принимается на уровне 6000 у.е./чел.год.

Суммарные эксплуатационные затраты:

(10.14)

Тогда

Себестоимость 1 кВтч, отпущенного в сеть определяется по формуле:

(10.15)

где - стоимость электроэнергии, произведённой на КЭС.

(10.16)

По (10.16) получается:

Подставляя полученные значения в (10.15), определяется себестоимость 1 кВтч, отпущенного в сеть:

Эксплуатационные расходы в электрических сетях:

(10.17)

где p - коэффициент, учитывающий отчисления на амортизацию, заработную плату и прочие затраты и принимаемый равным

- стоимость электрических сетей, принимаемая равной 30 % от стоимости электростанции.

По выражению (10.17):

Общие затраты в энергосистеме, относимые на электроэнергию:

(10.18)

Себестоимость 1 кВтч, полезно отпущенного потребителям:

(10.19)

где - коэффициент потерь в сетях (=0,1).

По выражению (10.19):

Стоимость реализации энергии определяется по формуле:

(10.20)

где =130 у.е./МВтч- средний тариф на электроэнергию, отпускаемую потребителям.

По выражению (10.20):

Прибыль станции определяется по формуле:

(10.21)

Подставив значения в (10.21), получается:

Прибыль, остающаяся в распоряжении энергосистемы определяется по выражению:

(10.22)

где j - налог на прибыль (j0,3).

По выражению (10.22):

Хозрасчётный доход предприятия определяется по формуле:

(10.23)

где - суммарная заработная плата по энергосистеме.

По выражению (10.23):

Фондоотдача. Стоимость основных фондов:

(10.24)

По выражению (10.24):

Фондоотдача:

(10.25)

По выражению (10.25):

Рентабельность определяется по формуле:

(10.26)

По выражению (10.26) получается:

Коэффициент эффективности использования установленной мощности электрической станции определяется по выражению:

(10.27)

где - средняя рабочая мощность, определяемая для электростанции по выражению:

(10.28)

Мощность вывода в плановый ремонт:

(10.29)

где - установленная мощность блока;

Т_рем - время его ремонта;

Т_к - длительность календарного периода (365 суток).

По выражению (10.29):

По выражению (10.28):

По выражению (10.27):

Заключение

В данном дипломном проекте была спроектирована электрическая часть КЭС мощностью 600 МВт.

Для этого вначале была обоснована необходимость сооружения КЭС, затем по расчетным тепловым нагрузкам выбрано основное тепломеханическое оборудование.

На следующем этапе, в соответствие с мощностями турбин, были выбраны генерирующие мощности и, в соответствии с мощностями, была принята главная схема электрических соединений.

Далее был произведен расчет токов короткого замыкания для дальнейшего выбора коммутационной и измерительной аппаратуры и токоведущих частей.

В соответствии с электрической схемой приняли конструкции РУ.

Чтобы обеспечить бесперебойную работу электроэнергетической системы был произведен выбор устройств релейной защиты шин, трансформаторов, генераторов и двигателей.

Рассмотрен также ряд вопросов охраны труда и окружающей среды, непосредственно затрагивающих проектирование данной станции.

В представленном дипломном проекте также был осуществлен расчет технико-экономических показателей работы КЭС, который показал выгодность постройки такой КЭС.

Список использованных источников

1 Тепловые и атомные электрические станции: Справочник/ Под общ.ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина.-М.: Энергоиздат, 1982.-624с.

2 Проектирование электрической части станций и подстанций: Учеб.пособие для вузов/Ю. Б. Гук, В. В. Кантан, С. С. Петрова. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. - 312 с., ил.

3 Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

4 Методические указания по экономической части дипломного проекта для специальности “Электрические станции”/Сост. Н.Н. Никольская, Л.П. Падалко. - Минск:БНТУ, 2005. - 20с.

5 Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. Учебник для техникумов.- 3-е изд.- М.:Энергия, 1987. - 648 c.

6 Электрическая часть станций и подстанций / Под общ.ред. А.А. Васильева. - М.: Энергия, 1980. - 576 с.

7Правила техники эксплуатации электроустановок и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок.- М.: Энергия, 1977. - 288 с.

8 Жихар Г.И., Карницкий Н.Б., Стриха И.И. Тепловые электрические станции: укрупненный расчет котла, выбор тягодутьевых машин, охрана окружающей среды. Учебное пособие по дипломному и курсовому проектированию. - Минск: УП “Технопринт”, 2004. - 380 с.

9 Вавин В.Н. Релейная защита блоков турбогенератор-трансформа- тор. - М.: Энергоиздат, 1982. - 256 с.

10 Охрана труда в энергетической отрасли: Учебник для студентов вузов / А.М. Лазаренков, Л.П. Филянович. - Минск: БНТУ, 2006. - 582 с.: ил.

Приложение А

Результаты расчета ТКЗ по программе TKZ



Размещено на Allbest.ru