Таблица 5.1.2.Расчётные и каталожные параметры выключателей на 10 кВ
Условия выбора
|
Расчетные условия
|
Каталожные данные
|
|
|
Выключатель МГУ - 20 -
90/9500У3
|
Разъединитель
РВРЗ-1-20/8000 УЗ
|
1) Uрмакс UномUуст=10 кВUном=20 кВUном=20
кВ
|
|
|
|
2) Iрмах IномIрмах =6636АIном=9500 АIном=8000
А
|
|
|
|
3)
Iпt Iном.отк
√2Iпt+iаt iа номIпt=57,128кА
√2Iпt+iаt=118,3 кАIном.отк=
90 кА
iа ном=
-
4)
Iпо Iдин
iу iмаксIпо=66,385кА
iу=169,98кАIдин=105
кА
iмакс =300 кА-
5)
Таблица 5.1.3. Расчётные и каталожные параметры выключателей за реактором
на КРУ (шкаф КРУ: К-ХХVII)
Условия выбора
|
Расчетные условия
|
Каталожные данные
|
|
|
ВМПЭ-10-4000-31,5У3
|
1) Uрмакс UномUуст=10 кВUном =10 кВ
|
|
|
2) Iрмах IномIрмах =3736АIном=4000 А
|
|
|
3)
Iпt Iном.отк
√2Iпt+iаt iа номIпt=16,631кА
√2Iпt+iаt=30 кА
Iном.отк =31.5 кА iа ном=112,14
кА
|
|
|
4)
Iпо Iдин
iу iмахIпо=18,97кА
iу=50,274кА
Iдин=31,5 кА
5)
Для трансформаторов собственных нужд и пускорезервного трансформатора
выбираем соответственно вакуумные выключатели ВВЭ-10-31,5/1600УЗ и
ВВЭ-10-31,5/2000УЗ
Таблица 5.1.4. Расчётные и каталожные параметры выключателей ТСН и ПРТСН
Условия выбора
|
Расчетные условия
|
Каталожные данные
|
|
|
ВВЭ-10-31,5/1600УЗ,
ВВЭ-10-31,5/2000УЗ
|
|
ТСН
|
ПРТСН
|
|
1)Uрмакс UномUуст=6,3 кВUуст=6,3 кВUном
=10 кВ
|
|
|
|
2)
Iрмах IномIрмах
=1145 А
Iрмах =1840 А
IномСН=1600 А
IномПРСН=2000 А
|
|
|
|
3)
Iпt Iном.отк
√2Iпt+iаt iа номIпt=18,065кА
√2Iпt+iаt= 28,95кА
Iпt=26,783кА
√2Iпt+iаt=43,11 кА
Iном.отк =31,5 кА iа ном=51,23
кА
|
|
|
|
4)
Iпо Iдин
iу iмаксIпо=11,267кА
iу=44,299кАпо=19,95кА
iу=65,11кА
Iдин=31,5 кА
5)
Выбор реакторов
Сопротивление линейного реактора определяется из условия ограничения тока
КЗ до отключающей способности выбранного выключателя ВМПЭ-10 с Iном отк = 31,5кА.
Результирующее сопротивление цепи КЗ до реактора определяем по выражению:
.(4.2.1)
где
- начальное значение периодической составляющей тока
КЗ при КЗ на шинах генераторного напряжения.
Требуемое
сопротивление цепи КЗ для обеспечения Iном отк = 31,5кА будет:
. (4.2.2)
Их разность даст требуемое Хр:
.(4.2.3)
Далее по Uном=10 кВ и Iном=1870 А выбираем реактор с большим Хр
[2,стр.342]:
РБДГ 10-2500-0,25У3; Uн=10 кВ;
Iдлит
доп=2150 А;
Хном=0,25 Ом.
Таблица 5.1.4. Расчётные и каталожные параметры реактора
Условия выбора
|
Расчетные условия
|
Каталожные данные
|
|
|
РБДГ 10-2500-0,25У3
|
1) Uрмакс UномUуст=10 кВUном =10 кВ
|
|
|
2)
Iрмах IномIрмах
=1870А
3)
хр хном
4)iу iмахiу=50,274кА
5)
Выбор разрядников.
Для защиты от атмосферных и кратковременных внутренних перенапряжений
изоляции оборудования применяют следующие виды разрядников:
на напряжение 220 кВ:
РВМГ - 220 МУ1;
на напряжение 10 кВ:
РВО-10У1.
Выбор предохранители
Выбираем предохранители по номинальному напряжению
Результаты выбора показаны на 1 листе графической части.
. Выбор токоведущих частей
Наметим места выбора токоведущих частей на рис.6.1.
Рис.6.1 Места выбора
токоведущих частей
Выбор гибкого токопровода для
соединения Г ТВФ-120 с КРУ 10 кВ
Это участок 1-2 на рисунке.
Выбираем сечение провода по
экономической плотности тока [1, с.248]:
,(6.1)
где
=1,0 - экономическая плотность тока (1, с.230);
.(6.2)
Принимаем 2 несущих провода АС-300/39. Тогда сечение АL проводов будет:
.(6.3)
Число проводов А-185 будет:
.
Принимаем
токопровод 2*АС-300/39+7*А-185 диаметром d=170,5 мм, расстояние между фазами
D=3 v [2, c.244].
)Проверяем
по допустимому току:
.
Должно
выполняться условие ,
,
4920>3725 - выполняется.
)Пучок
гибких голых проводов имеет большую поверхность охлаждения, поэтому проверку на
термическую стойкость производить не будем.
)Проверяем
токопровод по условиям схлёстывания.
Находим
силу взаимодействия между фазами:
, (6.4)
п,о=66,385 кА, Тмах=5500ч.
Сила тяжести 1 м провода с учётом массы колец 1,6 кг, если АС-300/39
-1,132 кг и А-185 - 0,502 кг [2, с.427-428].
.
Принимая
tрз=0,1с (из выбора выключателя на КРУ), рассчитаем
эквивалентное по импульсу время действия защиты (с учётом влияния
апериодической составляющей тока КЗ): tэк=0,1+0,05=0,15 с.
=2 м -
стрела провеса провода.
По
рассчитанным отношения по диаграмме [1, с.245] находим .
Определяем
допустимое отклонение фаз и сравниваем с расчётным
,(6.5)
-наибольшее
допустимое расстояние в свету между фазами в момент их наибольшего сближения (для токопроводов генераторного напряжения [1, с.245]).
Схлёстывание
не произойдёт, так как >b.
Выбор пофазноэкранированного токопровода для соединения генераторов с ТСН
и Тр связи
Это участок 0-1-3-4 и 0-7-8-9 рис.6.1.
Выбираем из каталога [2, с.540] токопровод ГРТЕ-10-8550-250 и сводим
параметры в таблицу 6.1.
Таблица 6.1 Параметры ГРТЕ-10-8550-250
Параметры
|
ГРТЕ-10-8550-250
|
Номинальное напряжение
|
10 кВ
|
Номинальный ток
|
8550 А
|
Ток эл/дин стойкости
|
250 кА
|
Тип опорного изолятора
|
ОФР-20-375с
|
Трансформаторы напряжения
|
ЗНОМ-10
|
|
ЗОМ-1/10
|
Трансформатор тока
|
ТШ-20-10000/5
|
Выбор сборных шин РУ 220 кВ и токоведущих частей от них до блочного Тр
Это участок 11-10 и РУВН 220кВ.
) Так как сборные шины не выбираются по экономической плотности тока, то
определяем по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах, равной току
наибольшего присоединения (здесь для блока Г 100 МВА-Тр).
(6.6)
Так
как Г нельзя загружать большей мощностью, чем его мощность, то
Выбираем
провод [2, с.429] при условии АС-120/27
с . Но провод данного сечения не проходит по условиям
коронирования, поэтому берём АС-240/39 с при
горизонтальном расположении фаз.
)Проверка
шин на схлёстывание не проводиться, так как Iп,о=2,51кА< 20 кА
)Проверка
шин на термическое действие также не производится, так как у нас шины выполнены
голыми проводами на открытом воздухе [1, с.248].
Выбираем
токоведущие части от выводов Тр до РУ 220 кВ (участок 10-11). Выполняем их
также гибкими проводами. Сечение выбираем по экономической плотности тока.
(6.7)
Принимаем
1 провод в фазе АС-330/43 с .
Проверяем
по допустимому току:.
Аналогичным
образом выбираем гибкие провода на участках 11-12-14-18 и 13-15. Результаты
сводим в таблицу 6.2.
Таблица 6.2
Участок
|
Марка провода
|
, А, А
|
|
10-11
|
АС-330/43
|
680
|
328
|
11-18
|
АС-240/39
|
610
|
42,0
|
11-12
|
АС-240/39
|
610
|
147,6
|
11-14
|
АС-240/39
|
610
|
147,6
|
Сб. шины 220кВ
|
АС-240/39
|
610
|
328
|
Выбор сборных шин КРУ 10 кВ
)Определяем расчётные токи продолжительных режимов
.(6.8)
Принимаем
двухполосные шины по условию нагрева в продолжительном режиме 2*(120*10) с , q=2400 [2,
с.395].
Проверяем
по допустимому току .
2)Проверяем шины на термическую стойкость:
, (6.9)
где
- действительная температура охлаждающей среды;
-
номинальная температура охлаждающей среды;
- длительно
допустимая температура для шин. [1, с.230].
.
По
кривой [1, с.198] определяем fн=50.
, (6.10)
где к = 1.054 (1, с.197).
. (6.11)
.
По
кривой [1, с.198] определяем -
выполняется.
)Проверка
шин на эл/дин стойкость:
Определяем пролёт между изоляторами [1, с.231] для AL шин при условии, что частота
собственных колебаний меньше 200 Гц и шины расположены на изоляторах «плашмя»:
,(6.12)
где - момент инерции [1, с.232];
Принимаем
и расстояние между фазами а=0,8 м.
Определяем
расстояние между прокладками по двум условиям [2, с.234]:
а), (6.13)
б),(6.14)
где
Е =Па - модуль упругости по табл. 4-3 [1, с.233];
=2b=2 см расстояние между осями полос;
масса
полосы на единицу длины;
плотность
AL;
- по (1,
с.234) коэффициент формы;
момент
инерции полосы.
Рассчитаем
,
.
Принимаем
меньшее значение, равное 0.51 м.
Тогда
можно определить число прокладок в пролёте:
. (6.15)
При 4 прокладках в пролёте расчётный пролёт будет:
. (6.16)
Определяем силу взаимодействия между полосами [1, с.234]:
.(6.17)
Напряжение в материале полос (1, с.235):
, (6.18)
где
- момент сопротивления одной полосы. [1, с.232]
Напряжение в материале шин от взаимодействия фаз [1, с.233]:
, (6.19)
где
момент сопротивления пакета шин.
Расчётное
напряжение:
. (6.20)
Сравниваем
с допустимым напряжением для AL шин [1, с.233]: , - выполняется.
Таким
образом, шины механически прочны.
Выбор токоведущих частей от ТСН и РТСН до выключателей
Это участки 5-6, 16-17, 19-20 на рисунке 5.1.
Определим Iмах для того, чтобы узнать, какие токоведущие части будем
устанавливать:
;(6.21)
для
ТСН1, ТСН2, ТСН 3;
для
РТСН.
Там,
где у нас ток больше 1000 А, берём комплектные токопроводы, иначе - кабели.
Выбираем
комплектные токопроводы для участка 19-20 из [2, с.543]. Сводим их параметры в
таблицу 5.3.
Таблица
6.1 Параметры комплектных токопроводов
Параметры
|
Участок
|
|
19-20 за РТСН
|
|
ТЗК-6-1600-51
|
Номинальное напряжение, кВ
|
6
|
Номинальный ток, А
|
1600
|
Эл/дин стойкость, кА
|
51
|
Расположение шин
|
По треугольнику
|
Выбираем кабель для участка 5-6, 16-17 по экономической плотности тока и
допустимому току
Выбираем
3 одножильных АL кабеля ААШп с сечением 185и
Iдоп=3*580 А<934 А - выполняется.
Выбор шин собственных нужд с учётом подпитки от двигателей
Расчёт производим аналогично расчёту сборных шин КРУ, но с учётом
подпитки от двигателей.
1).
Принимаем
однополосную шину [2, с.395] (80*6)мм с , q=480 .
Проверяем
по допустимому току - выполняется.
2)Проверяем шины на термическую стойкость:
.
По
кривой [1, с.198] определяем fн=57:
.
Тепловой
импульс Вк определяется с учётом подпитки от двигателей СН:
,(6.22)
где
;(6.23)
;
-
начальное значение периодической составляющей тока от двигателей;
-
суммарный ток от всех источников за ТСН;
-
коэффициент [1, с.188];
постоянная
времени апериодической и
периодической
составляющей тока.
Определим
.
.
Подставляем
.
По
кривой [1, с.198] определяем -
выполняется.
.
Выбор типов релейной защиты
Защиты блока генератор - трансформатор
1) продольная дифференциальная защита
трансформатора от многофазных замыканий, витковых замыканий и замыканий на
землю на основе применения реле РНТ - 565;
2) продольная дифференциальная защита
генератора от многофазных КЗ в обмотках статора и на его выводах с
использованием реле РНТ - 565;
3) защита напряжения нулевой
последовательности - от замыкания на землю на стороне генераторного напряжения;
4) газовая защита трансформатора - от
замыкания внутри кожуха трансформатора;
5) токовая защита обратной
последовательности, состоящая из двух фильтр - реле тока обратной последовательности
РТФ - 2 и РТФ - 3. При этом чувствительный орган реле РТФ - 2 и РТФ - 3
осуществляет защиту генератора от перегрузок токами обратной
последовательности. Грубый орган реле РТФ - 2 является резервной защитой от
внешних несимметричных КЗ;
6) токовая защита с пуском по
минимальному напряжению - резервная от симметричных КЗ;
7) защита нулевой последовательности от
внешних замыканий на землю в сети с большим током замыкания н землю;
8) максимальная токовая защита от
симметричных перегрузок, используется ток одной фазы;
9) цепь ускорения отключения блока и
пуск схемы УРОВ при неполнофазных отключениях выключателя;
10)односистемная
поперечная защита от витковых замыканий в одной фазе без выдержки времени - для
защиты генератора.
Защиты трансформаторов собственных нужд
1) от повреждений внутри кожуха и на
выводах - продольная дифференциальная токовая защита на основе реле РНТ - 562;
2) от повреждений внутри кожуха
трансформатора, сопровождающихся выделением газов и от понижения уровня масла -
газовая защита;
3) от внешних КЗ, а так же для
резервирования защит по пунктам 1) - 2) - МТЗ с комбинированным пуском по
напряжению;
4) от перегрузки - МТЗ, использующая ток
одной фазы с действием на сигнал.
Защита шин
1) дифференциальная токовая защита без
выдержки времени, охватывающая все элементы, которые подсоединены к системе
шин, осуществляется с помощью реле тока, отстроенного от переходного и
установившегося тока небаланса;
2) на обходном выключателе
устанавливается трёхступенчатая дистанционная защита и токовая отсечка от
многофазных КЗ;
3) на обходном выключателе -
четырёхступенчатая токовая направленная защита нулевой последовательности от
замыканий на землю;
4) на шиносоединительном выключателе -
двухступенчатая токовая защита от многофазных КЗ;
5) на шиносоединительном выключателе -
трёхступенчатая токовая защита нулевой последовательности от замыканий на
землю.
Защита ЛЭП
1) дистанционная защита
2) токовая защита нулевой
последовательности
3) токовая отсечка
4) направленная защита с высокочастотной
блокировкой
. Выбор измерительных приборов и измерительных трансформаторов
Выбор контрольно-измерительных приборов
Генератор
Тип прибора Класс
Цепь статора: точности
Амперметр в каждой фазе Э - 3771,5
Вольтметр Э - 3771,5
Ваттметр Д - 3651,5
Счётчик активной энергии И - 6751,0
Счётчик реактивной энергии И - 675М2,0
Регистрирующие приборы:
Ваттметр Н- 3951,5
Амперметр Н - 3931,5
Вольтметр Н - 3931,5
Цепь ротора:
Амперметр постоянного тока Э - 3771,5
Вольтметр постоянного тока Э - 3771,5
Регистрирующий амперметр Н - 3931,5
Цепь синхронизации:
Частотомер Н - 3572,5
Вольтметр Э - 3771,5
Синхроноскоп Э - 327-
Двухобмоточный трансформатор
НН:
Амперметр Э - 3771,5
Ваттметр Д - 3651,5
Варметр с двухсторонней шкалой Д - 3652,5
Счётчик активной энергии И - 6751,0
Счётчик реакт. Энергии И - 675М2,0
Сборные шины 10 кВ
На каждой секции:
ВольтметрЭ - 3771,5
Частотомер Н - 3572,5
Сборные шины 220 кВ
ВольтметрЭ - 3771,5
Вольтметр регистрирующий Н - 3931,5
Частотомер Н - 3572,5
Осциллограф
ЛЭП 220 кВ
амперметра Э - 3771,5
Ваттметр с двухсторонней шкалойД - 3651,5
Варметр с двухсторонней шкалойД - 3652,5
Счётчик активной энергииИ - 6751,0
Счётчик реактивной энергииИ - 675М2,0
Осциллограф
Линия 10 кВ к потебителям
Амперметр Э - 3771,5
Счётчик активной энергииИ - 6751,0
Счётчик реактивной энергииИ - 675М2,0
Выбор трансформаторов тока и напряжения
Выбор трансформаторов тока в цепи Г ТВФ-120-2ЕУ3
Перечень необходимых измерительных приборов берём из п. 8.1. Так как
участок от выводов Г до стены турбинного отделения выполнен
пофазноэкранированным токопроводом ГРТЕ-10-8550-250, то выбираем встроенные
трансформаторы тока ТШ-20-10000/5.
Для проверки трансформатора тока по вторичной нагрузке, пользуясь схемой
включения (см. 1 лист графической части) и каталожными данными приборов,
определяем нагрузку по фазам для наиболее загруженного трансформатора тока по
таблице 8.2.1.
Таблиц а 8.2.1 Вторичная нагрузка на трансформаторов тока
Прибор
|
Тип
|
Кол-во
|
Потребляемая мощность, В·А
|
|
|
|
Фаза А
|
Фаза В
|
Фаза С
|
Амперметр
|
Э-377
|
3
|
0,1
|
0,1
|
0,1
|
Ваттметр
|
Д-365
|
1
|
0,5
|
|
0,5
|
Варметр
|
Д-365
|
1
|
0,5
|
|
0,5
|
Счётчик активной энергии
|
И-675
|
1
|
2,5
|
|
2,5
|
Счетчик реактивной энергии
|
И-675М
|
1
|
2,5
|
2,5
|
2,5
|
Регистрирующий ваттметр
|
Н-395
|
1
|
10
|
|
10
|
Регистрирующий амперметр
|
Н-393
|
1
|
10
|
10
|
10
|
Суммарная нагрузка
|
-
|
-
|
26,1
|
22,6
|
26,1
|
Наибольшая нагрузка приходится на ТТ фаз А и С Sприб = 26,1 В·А.
Найдём общее сопротивление приборов:
rприб
= Sприб / I22 = 26,1/ 52 = 1,04 Ом.(8.2.1)
Вторичная номинальная нагрузка трансформатора тока в классе точности 10Р
составляет 1,2 Ом. Сопротивление контактов принимаем 0,1 Ом, тогда
сопротивление проводов будет:
rпр = Z2 ном - r приб - r к =
1,2 - 1,04 - 0,1 = 0,06 Ом,(8.2.2)
где rк - сопротивление в контактах;
rпр -
сопротивление соединительных проводов;
Z2 ном
- номинальная нагрузка.
Принимая длину соединительных проводов с АL жилами l = 20 м [1, с.379], определим
сечение:
.(8.2.3)
Во вторичных цепях электростанции с генераторами 100 МВт и выше
используются AL жилы (ρ = 28.3·10-9 Ом·м);
-
расчётная длина, зависящая от схемы соединения Тр тока [1, с.380].
Выбираем
контрольный кабель АКРВГ с жилами 18 мм2.
Так
как у нас пофазноэкранированный токопровод ГРТЕ-10-8550-250, то выбираем
встроенный трансформатор напряжения ЗНОМ-10, к которому присоединяются
измерительные приборы и приборы контроля изоляции в цепи генератора.
Подсчёт
нагрузки основной обмотки приведен в таблице 8.2.2.
Таблица 8.2.2 Вторичная нагрузка трансформатора напряжения
Прибор
|
Тип
|
Sобм, В·А
|
Число паралл. катушек
|
cosφ
|
sinφ
|
Число приборов
|
Общая мощность
|
|
|
|
|
|
|
|
Р, Вт
|
Q,Вар
|
Вольтметр
|
Э-377
|
2
|
1
|
1
|
0
|
1
|
2
|
-
|
Ваттметр
|
Д-365
|
1,5
|
2
|
1
|
0
|
2
|
6
|
-
|
Варметр
|
Д-365
|
1,5
|
2
|
1
|
0
|
1
|
3
|
-
|
Датч. акт. мощности
|
Е-829
|
10
|
-
|
1
|
0
|
1
|
10
|
-
|
Датч. реакт. мощности
|
Е-830
|
10
|
-
|
1
|
0
|
1
|
10
|
-
|
Счётчик акт. эн.
|
И-675
|
2 Вт
|
2
|
0,38
|
0,925
|
1
|
4
|
9,7
|
Ваттметр регистр.
|
Н-395
|
10
|
2
|
1
|
0
|
1
|
20
|
-
|
Вольтметр регистр
|
Н-393
|
10
|
1
|
1
|
0
|
1
|
10
|
-
|
Частото-метр
|
Э-372
|
3
|
1
|
1
|
0
|
2
|
6
|
-
|
Сумма
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
71
|
9,7
|
Полную вторичную нагрузку определим по формуле:
.
Выбранный
трансформатор напряжения имеет номинальную мощность в классе точности 0,5,
необходимом для присоединения счётчиков, 75 ВА.
Тогда
имеем: S2∑ < Sдоп
(71,65<75). Следовательно, ТН обеспечит необходимый класс точности 0,5.
Все
выбранные трансформаторы тока и напряжения представлены на первом листе
графической части проекта.
9. Выбор
конструкции и описание всех распределительных устройств, имеющихся в проекте
ОРУ сооружаются на электростанциях при напряжении 35 кВ и выше при
нормальных условиях внешней среды.
Компоновку ОРУ выбирают, исходя из схемы соединений, перспектив развития
и особенностей конструкции устанавливаемых электрических аппаратов. При этом
большое значение имеет число рядов размещения выключателей, количество ярусов
расположения проводов и тип разъединителей.
Разработка ОРУ с использованием типового проекта сводится к выбору
расположения ячеек и компоновке в ячейках выбранного оборудования.
Похожие работы на - Проектирование тепловой электростанции мощностью 300 МВ
|