-

Линии собственных нужд

На одну секцию

Со стороны питания:

амперметр, ваттметр, счетчик активной энергии.

На блочных ТЭЦ приборы устанавливаются на вводе 6.3кВ.

Линия 6кВ к потребителям

-

Амперметр, расчетные счетчики активной и реактивной энергии для линий,принадлежащих потребителю.

Если не ведется денежный расчет, счетчик реактивной энергии не устанавливается.

Линия 110 кВ

-

Амперметр, ваттметр, варметр, фиксирующий прибор, используемый для определения места КЗ, расчетные счетчики активной и реактивной энергии на тупиковых потребительских линиях.

На линиях межсистемной связи устанавливаются счетчики активной энергии со стопорами.

Сборные шины ГРУ 6кВ

На каждой секции или системе шин

Вольтметр для измерения междуфазного напряжения, частотомер, приборы синхронизации: два частотомера, два вольтметра и синхроноскоп.

Приборы синхронизации устанавливаются при возможности синхронизации.

Сборные шины ОРУ 110 кВ

На каждой секции или системе шин

Вольтметр с переключением для измерения трех междуфазных напряжений; регистрирующие приборы: частотомер, вольтметр и суммирующий ваттметр; приборы синхронизации: два частотомера, два вольтметра, синхроноскоп; осциллограф.

На шинах 110 кВ устанавливается по одному осциллографу на секцию.

Шины 6кВ собственных нужд

Общие приборы с переключением на любую секцию или систему шин

Два регистрирующий вольтметра для измерения междуфазных напряжений и два частотомера.

Вольтметр для измерения междуфазного напряжения и вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений

-

Шиносоединительный и секционный выключатель

-

Амперметр

-

Обходной выключатель

-

Амперметр, ваттметр и варметр с двусторонней шкалой, расчетные счетчики и фиксирующий прибор.

-

7.2 Выбор измерительных трансформаторов тока

1) Выбор измерительных трансформаторов тока для присоединения контрольно-измерительных приборов и реле производится по следующим условиям:

· по напряжению установки

U_ном U_уст

· по номинальному току первичной цепи

I_1ном I_max

Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешности.

· по конструкции и классу точности;

· по электродинамической стойкости

i_у = k_эд••I_1ном



где k_эд - кратность электродинамической стойкости по каталогу;

I_1ном - номинальный первичный ток трансформатора тока.

Электродинамическая стойкость шинных трансформаторов тока определяется устойчивостью самих шин распределительного устройства, вследствие этого такие трансформаторы по этому условию не проверяются.

· по термической стойкости

В_к (k_т•I_1ном)²•t_t,

где В_к - тепловой импульс по расчету;

k_т - кратность термической стойкости по каталогу;

t_т - время термической стойкости по каталогу.

· по вторичной нагрузке

Z₂ Z_2ном,

где Z₂ - вторичная нагрузка трансформатора тока;

Z_2ном - номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности (по справочнику).

Рассмотрим выбор трансформаторов тока для присоединения измерительных приборов в цепи генератора ТВФ-63-2У3.

Максимальный ток в цепи генератора по условию возможной работы при понижении напряжения на 5 %

Выберем трансформатор тока для участка цепи, выполненной пофазно экранированным токопроводом ГРТЕ-10-8550-250. Перечень необходимых измерительных приборов принимаем по [1, ст. 370, табл. 4-9]. Для данного комплектного токопровода выбираем встроенные трансформаторы тока типа ТШЛ-20-1Б-8000/5, параметры которого берём по [2, ст. 300, табл. 5.9]

Сравнение расчётных и каталожных данных по ТТ приведём в таблице 7.2.

Таблица 7.2 -Расчетные и каталожные данные по выбору ТТ

Параметры	Расчетные величины	Ном. (каталожные) величины ТТ типа ТШЛ-20-Б-8000/5	Условия для выбора и проверки
Ном. напряжение, кВ
Ном. ток, А
Номинальный тепловой импульс (термическая стойкость), кА2•с

Для проверки трансформаторов тока по вторичной нагрузке, пользуясь каталожными данными приборов (табл. 6.26, [2]), определяем нагрузку по фазам для наиболее загруженного трансформатора тока (табл. 7.3):

Таблица 7.3 - Вторичная нагрузка трансформатора тока в цепи генератора

Прибор	Тип	Нагрузка, В·А фазы
		А	В	С
Амперметр	Э-335	0,5	0,5	0,5
Ваттметр	Д-335	0,5	-	0,5
Варметр	Д-335	0,5	-	0,5
Счетчик активной энергии	САЗ-И680	2,5	-	2,5
Счетчик реактивной энергии	СР4-И676	2,5	-	2,5
Амперметр регистрирующий	Н-344	-	10	-
Ваттметр регистрирующий	Н-348	10	-	10
Ваттметр (щит турбины)	Д-335	0,5	-	0,5
Итого		17	10,5	17



Из таблицы видно, что наиболее загружены трансформаторы тока фаз А и С.

Общее сопротивление приборов по

Ом.

Вторичная номинальная нагрузка трансформатора тока ТШЛ20Б-I в классе точности 0,2 составляет 1,2 Ом. Принимаем сопротивление контактов r_к = 0,1 Ом, тогда допустимое сопротивление проводов

Ом.

Во вторичных цепях основного и вспомогательного оборудования мощных электростанций с агрегатами 100 МВт и более применяются провода с медными жилами. Зная сопротивление проводов r_пр, можно определить сечение соединительных проводов

где l_расч - расчетная длина, зависящая от схемы соединения трансформаторов тока.

Длину соединительных проводов от трансформатора тока до приборов (в один конец) можно принять в пределах от 20 до 40 м. Принимаем l = 40 м, трансформаторы тока соединены в полную звезду, поэтому l_расч=l.

с - удельное сопротивление материала провода, с = 0,0175 Ом•м.

Тогда расчетное сечение провода



мм²

В качестве соединительных проводов применяются многожильные контрольные кабели с бумажной, резиновой и полихлорвиниловой изоляцией и полиэтиленной изоляцией в свинцовой, резиновой, полихлорвиниловой или специальной теплостойкой оболочке.

Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 2.5 мм², так как применять кабель сечением меньшим 2,5 мм² для медных жил не допустимо.

Трансформаторы тока в других местах выбираются аналогично, поэтому их расчет не приводится. Выбранные трансформаторы тока сведены в таблицу 7.4.

Таблица 7.4 - Сводная таблица выбранных трансформаторов тока

Место установки ТТ	Тип трансформатора тока
Цепи генераторов Г1, Г2: Статор Ротор	ТШЛ 20Б-I, Кт = 8000/5; 0,2/10Р
Цепи генераторов Г3: Статор Ротор	ТФЗМ110Б-1, Кт=700/5
Цепи резервного ТСН 110 кВ: Обмотка ВН Обмотки НН	ТВТ 110-I, Кт = 300/5 ТВЛМ-6, Кт = 1000/5; 0,5/10Р
Блочный трансформатор Т1: Обмотка ВН	ТВТ 110-I, Кт = 600/5
ОРУ-110 кВ	ТФЗМ 110Б-I I I, Кт = 1050/5;
ГРУ-6 кВ	ТВЛМ-6У3, Кт = 300/5
В цепи ТСН: На стороне ВН На стороне НН	ТПЛК-10, Кт = 600/5 ТВЛМ-6У3, Кт = 400/5; 1/10Р
В цепи кабельной линии	ТВЛМ-6У3, Кт = 400/5; 1/10Р



7.3 Выбор измерительных трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения выбирают:

- по напряжению установки

- по конструкции и схеме соединения обмоток;

- по классу точности;

- по вторичной нагрузке

где S_ном - номинальная мощность в выбранном классе точности.

При этом следует иметь в виду, что для однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, следует взять суммарную мощность всех трех фаз, а для соединенных по схеме, открытого треугольника - удвоенную мощность одного трансформатора; S_2? - нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения, В·А.

Выбор трансформаторов напряжения для присоединения измерительных приборов рассмотрим на примере трансформатора напряжения, установленного в цепи генератора ТВФ-63-2У3.

Участок от выводов генератора до силового трансформатора выполнен пофазно-экранированным токопроводом, в цепи которого установлен трансформатор напряжения ЗНОЛ.06-20УЗ, к которому присоединяется измерительные приборы и приборы контроля изоляции в цепи генератора. Проверим его по вторичной нагрузке. Подсчет нагрузки основной обмотки трансформатора напряжения приведен в табл.7.5



Таблица 7.5 - Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

Прибор	Тип	S одной обмотки, В·А	Число обмоток	cosц	sinц	Число приборов	Общая потребляемая нагрузка
							P, Вт	Q, В·А
Вольтметр	Э-335	2	1	1	0	1	2	-
Ваттметр	Д-335	1,5	2	1	0	2	6	-
Варметр	Д-335	1,5	2	1	0	1	3	-
Датчик активной мощности	Е-829	10	-	1	0	1	10	-
Датчик реактивной мощности	Е-830	10	-	1	0	1	10	-
Счетчик активной энергии	И-680	2 Вт	2	0,38	0,925	1	4	9,7
Ваттметр регистрирующий	Н-348	10	2	1	0	1	20	-
Вольтметр регистрирующий	Н-344	10	1	1	0	1	10	-
Частотомер	Э-372	3	1	1	0	2	6	-
Итого							71	9,7

Вторичная нагрузка

В·А.

Выбранный трансформатор ЗНОЛ.06-20У3 имеет номинальную мощность 75 В·А в классе точности 0,5, необходимом для присоединения счетчиков.

Таким образом, В·А, трансформатор будет работать в выбранном классе точности.



Таблица 8.6 - Сводная таблица выбранных трансформаторов напряжения

Место установки	Тип трансформатора напряжения
Цепь генераторов	ЗНОЛ.06-20УЗ
ОРУ 110 кВ	НКФ-110-83У1
ГРУ 6 кВ	НТМИ-10-66У3



8. Выбор конструкций и описание всех распределительных устройств, имеющихся в проекте

РУ должны удовлетворять ряду требований. Основные из них: надёжность, экономичность, удобство и безопасность обслуживания, безопасность для людей, находящихся вне РУ, пожаробезопасность, возможность расширения.

Надёжность в работе означает малую вероятность возникновения повреждения оборудования, КЗ в РУ, локализацию повреждения, если оно возникло.

Требования экономичности предполагает возможно меньшие размеры РУ (площадь, объём зданий), капитальные затраты и сроки сооружения.

Для оперативного персонала необходимо обеспечить безопасность и удобство осмотра оборудования, произведений переключений и выполнения работ по устранению мелких неполадок, для ремонтного персонала - безопасность и удобство ремонта и замены оборудования при снятии напряжения лишь с того присоединения, которому принадлежит ремонтируемое оборудование. Требование возможности расширения означает возможность подключения к РУ новых присоединений.

Площадка ОРУ окружается от остальных территорий станции внутренним забором высотой 1,6 м - сплошным сетчатым и решётчатым. Компоновку ОРУ выбирают, исходя из схемы соединений, перспектив развития и особенностей конструкций установленных электрических аппаратов.

1. Открытое распределительное устройство 110 кВ.

Распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе, называется открытым распределительным устройством - ОРУ.

Площадка ОРУ окружается от остальных территорий станции внутренним забором высотой 1,6 м - сплошным сетчатым и решётчатым. Компоновку ОРУ выбирают, исходя из схемы соединений, перспектив развития и особенностей конструкций электрических аппаратов.

ОРУ 110 кВ выполнено по схеме одной рабочей системы шин с обходной. Схема рекомендуется для распределительных устройств 110кВ при числе присоединений 5?7 - в моем курсовом проекте число присоединений равно семи. Рабочая система шин может секционироваться по числу источников питания. Обходная система шин используется с целью замены одного какого-либо присоединения.

Стоимость жестких шинных конструкций выше стоимости гибких шин и для их крепления требуются более дорогие и менее надежные опорные изоляторы, поэтому на проектируемой станции сборные шины и ошиновка выполнены гибкими неизолированными сталеалюминиевыми проводами. Линейные и шинные порталы и все опоры под аппаратами - стандартные, железобетонные.

К ОРУ-110 кВ присоединены три воздушные ЛЭП напряжением 110 кВ, два трансформатора ТДЦ-80000/110, один блочный ТДЦ-125/110 и РТСН 16000/110. В распредустройстве устанавливаются наружные элегазовые выключатели ЯЭ-110Л-23(13)У4 и горизонтальные разъединители РНД 110/1250Т1. Расстояние между токоведущими частями и от них до различных элементов ОРУ должно выбираться в соответствии с требованиями ПУЭ.

Таблица 8.1 Наименьшие расстояния в свету от токоведущих частей до различных элементов ОРУ 110 кВ, защищенных ограничителями перенапряжений

Наименование расстояния	Изоляционное расстояние, мм, для номинального напряжения, 110 кВ
От токоведущих частей, элементов оборудования и изоляции, находящихся под напряжением, до заземленных конструкций или постоянных внутренних ограждений высотой не менее 2000мм	900
Между проводами разных фаз	1000
От токоведущих частей, элементов оборудования и изоляции, находящихся под напряжением, до постоянных внутренних ограждений высотой до 1,6 м и до транспортируемого оборудования	1650
Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях при обслуживаемой нижней цепи и неотключенной верхней	1650
От неогражденных токоведущих частей до земли или до кровли зданий при наибольшем провисании проводов	3600
Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях, а также между токоведущими частями разных цепей по горизонтали при обслуживании одной цепи и неотключенной другой	2900
От токоведущих частей до верхней кромки внешнего забора или до здания и сооружения	2900
От контакта и ножа разъединителя в отключенном положении до ошиновки, присоединенной ко второму контакту	1100

Все аппараты ОРУ располагаются на невысоких основаниях (металлических или железобетонных). По территории ОРУ предусматриваются проезды для возможности механизации монтажа и ремонта оборудования. Гибкие шины крепятся с помощью опорных изоляторов на железобетонных или металлических стойках.

Под силовыми трансформаторами, масляными реакторами и баковыми выключателями предусматривается маслоприемник, укладывается слой гравия толщиной не менее 25 сантиметров и масло стекает в аварийных случаях в маслосборники.

Ширина коридора обслуживания должна обеспечивать удобное обслуживание установки и перемещение оборудования, причем она должна быть не менее (считая в свету между ограждениями): 1 м - при одностороннем расположении оборудования; 1,2 м - при двустороннем расположении оборудования. В коридоре обслуживания, где находятся приводы выключателей или разъединителей, указанные выше размеры должны быть увеличены соответственно до 1,5 и 2 м. Для защиты РУ от прямых ударов молнии на опорах установлены молниеотводы.

2. Генераторное распределительное устройство 6 кВ.

Генераторное распределительное устройство (ГРУ) 6кВ - выполнено по схеме одной секционированной системы шин.

В ГРУ 6 кВ предусмотрены 2 секции сборных шин, к каждой из которых присоединен генератор ТВФ-63-2У3. К секциям присоединены двухобмоточные трансформаторы ТДЦ-80000/110. На каждой секции установлено по два групповых (линейных) реактора РБД-10-2500-0,14У3 и четыре сборки ячеек ГРУ с выключателями ВМГ-20-90/11200У3.

В ГРУ 6кВ сборные шины и ответвления от них (ошиновка) выполняются жесткими алюминиевыми шинами.

ГРУ рассчитано на ударный ток до 300 кА. Здание одноэтажное с пролетом 18 м, выполняется из стандартных железобетонных конструкций, которые применяются для сооружения и других зданий ТЭЦ.

В центральной части здания в два ряда расположены блоки сборных шин и шинных разъединителей, далее следуют ячейки с генераторных, трансформаторных и секционных выключателей, групповых и секционных реакторов и шинных трансформаторов напряжения.

У стен здания расположены шкафы ГРУ. Все кабели проходят в двух кабельных тоннелях. Охлаждающий воздух к реакторам подводится из двух вентиляционных каналов, нагретый воздух выбрасывается наружу через вытяжную шахту. В каналы воздух подается специальными вентиляторами, установленными в трех камерах.

Обслуживание оборудования осуществляется из трех коридоров: центральный коридор управления шириной 2000 мм, коридор вдоль шкафов ГРУ, рассчитанный на выкатку тележек с выключателями, и коридор обслуживания вдоль ряда генераторных выключателей.

Следует обратить внимание на то, что все ячейки генераторных выключателей расположены со стороны ГРУ, обращенной к турбинному отделению, а ячейки трансформаторов связи со стороны открытого РУ. Такое расположение помогает осуществить соединение генераторов и трансформаторов связи с ячейками ГРУ с помощью гибких подвесных токопроводов. Соединение секций сборных шин 6 кВ в кольцо производится снаружи здания гибкой связью.

Таблица 8.2 Наименьшие расстояния в свету от токоведущих частей до различных элементов ГРУ 6 кВ, защищенных ограничителями перенапряжений

Наименование расстояния	Изоляционное расстояние, мм, для номинального напряжения 6кВ
От токоведущих частей до заземленных конструкций и частей зданий	90
Между проводниками разных фаз	100
От токоведущих частей до сплошных ограждений	120
От токоведущих частей до сетчатых ограждений	190
Между неогражденными токоведущими частями цепей	2000
От неогражденных токоведущих частей до пола	2500
От неогражденных выводов из ЗРУ до земли при выходе их не на территорию ОРУ и при отсутствии проезда транспорта	4500
От контакта и ножа разъединителя в отключенном положении до ошиновки, присоединенной ко второму контакту	110

Все геометрические размеру ГРУ 6 кВ указаны на прилагаемом к проекту чертеже (см. лист 2).



Список использованных источников

1. Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций. Учебник для техникумов. М., “Энергия”, 1980.

2. Неклепаев Б. Н., Крючков И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

3. Методические указания по курсу «Основы проектирования электрических станций и подстанций». Мн., 2004. - 86 с.

4. Правила устройства электроустановок. - Седьмое издание. - Раздел 2. Передача электроэнергии. - Москва, издательство НЦ ЭНАС, 2003.

5. Крючков И. П., Неклепаев Б. Н. Расчёт токов короткого замыкания и выбор электрооборудования. Учебное пособие для студентов ВУЗ. М., «Академия», 2008. - 416 с.

6. Электрическая часть станций и подстанций: Учебное пособие для вузов/ А.А. Васильев, И.П. Крючков, Е.Ф. Наяшкова и др.; Под ред. А.А. Васильева 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.:ил.

Размещено на Allbest.ru