Проектирование ТЭЦ мощностью 300 МВт

Выбираем РТСН мощностью 32000 МВА, выбираем РТСН типа: ТДНС-32000/10

Таблица 3.3

Каталожные данные выбранного трансформатора

4. Расчет токов короткого замыкания для выбора аппаратов и токоведущих частей

Для выбора и проверки электрических аппаратов необходима правильная оценка  расчётных условий КЗ. Для этого производят: составление расчётной схемы замещения, наметку мест расположения расчётных точек КЗ, определение расчётного времени протекания тока КЗ и расчётный вид КЗ.

Приведем схему замещения рассчитываемой системы

Рис. 4.1 Схема замещения.

Произведем расчет сопротивлений элементов, используя данные задания и параметры выбранных ранее трансформаторов и генераторов.

Расчет производим в относительных единицах.

Зададимся базисными условиями. Базисная мощность S_б=1000 МВА, U_б=115 кВ.         

Расчетное время КЗ для проверки оборудования на электродинамическую стойкость t_расч=0 с (для тока I_п0),  для проверки выключателей на отключающую способность t_расч=t  определяется как сумма наименьшего возможного времени действия защиты (0,01 с) и времени отключения выключателя (для I_п,_t).

В качестве расчетного вида КЗ принимаем трехфазное.

Трансформатор ТДНС-16000/110:

;                                                                   (4.1)

.

Трансформатор  ТДНС-6300/10:

.

Трансформаторы связи с системой ТРДН-40000/110:

;                                                     (4.2)

,                                                       (4.3)

где К_р – коэффициент связи трансформатора с расщеплёнием обмотки

=U_к.н-н/U_к.в-н=30/10,5=2,86.

;

.

Трансформаторы связи с системой ТРДЦН-200000/110:

К_р=U_к.н-н/U_к.в-н=30/10,5=2,86

Линия:

                                                        (4.4)

где Х_уд – удельное сопротивление 1 км линии, равное 0,4 Ом.

l – длина линии, 120 км;

U_ср.н – средненоминальное напряжение, 115 кВ;

.

Параметры генераторов ТВФ-60-2У3:

;                                                          (4.5)

.

Параметры системы:

                                                               (4.6)

.

Выбор секционного реактора производим из условия:

,                                                      (4.7)

где - номинальный ток реактора, А;

 - номинальный ток генератора подключенного к секции, А;

.

Выбираем реактор типа РБ,  РБДГ 10 - 4000 – 0,18 У3. 

Сопротивление реактора определим по формуле:

;                                                            (4.8)

.

При  расчете токов короткого замыкания учитываем, что трансформаторы ТРДН 40000/110 и ТРДЦН 200000/110 с расщепленной обмоткой.

РЭЗУЛЬТАТЫ РАЗЛIКУ:

               НУМАР ВУЗЛА  КЗ:    6

Базiснае напружанне вузла КЗ, кВ:     115.000000

Базiсны ток у вузле КЗ, кА:       5.020437

Рэзультатыунае супрац. схемы адносна вузла КЗ:

-для токау прамой (адв.) паслядоун. (адн.адз.)        0.949668

Перыядычная састаул. звышпераходн. току КЗ (КА):

- трохфазнае       5.286517

- двухфазнае       3.846207

Сiметрычныя састауляльныя току КЗ (КА):

Прамая      Адваротная  Нулявая

- трохфазнае      5.2865

- двухфазнае      2.6433      2.6433

НУМАР ВУЗЛА  КЗ:    8

Базiснае напружанне вузла КЗ, кВ:      10.500000

Базiсны ток у вузле КЗ, кА:      54.985740

Рэзультатыунае супрац. схемы адносна вузла КЗ:

-для токау прамой (адв.) паслядоун. (адн.адз.)        1.155627

Перыядычная састаул. звышпераходн. току КЗ (КА):

- трохфазнае      47.580890

- двухфазнае      45.225500

Сiметрычныя састауляльныя току КЗ (КА):

Прамая      Адваротная  Нулявая

- трохфазнае     47.5809

- двухфазнае     23.7904      23.7904

               НУМАР ВУЗЛА  КЗ:    9

Базiснае напружанне вузла КЗ, кВ:      6.300000

Базiсны ток у вузле КЗ, кА:      54.985740

Рэзультатыунае супрац. схемы адносна вузла КЗ:

-для токау прамой (адв.) паслядоун. (адн.адз.)        2.805457

Перыядычная састаул. звышпераходн. току КЗ (КА):

- трохфазнае       19.600160

- двухфазнае       18.313982

Сiметрычныя састауляльныя току КЗ (КА):

Прамая      Адваротная  Нулявая

- трохфазнае      19.6002

- двухфазнае      8.8001      8.8001

               НУМАР ВУЗЛА  КЗ:   13

Базiснае напружанне вузла КЗ, кВ:       6.300000

Базiсны ток у вузле КЗ, кА:      91.642900

Рэзультатыунае супрац. схемы адносна вузла КЗ:

-для токау прамой (адв.) паслядоун. (адн.адз.)       5.805207

Перыядычная састаул. звышпераходн. току КЗ (КА):

- трохфазнае       15.786327

- двухфазнае       15.011106

Сiметрычныя састауляльныя току КЗ (КА):

Прамая      Адваротная  Нулявая

- трохфазнае     15.7863

- двухфазнае      7.8932      7.8932

НУМАР ВУЗЛА  КЗ:   15

Базiснае напружанне вузла КЗ, кВ:       6.300000

Базiсны ток у вузле КЗ, кА:      91.642900

Рэзультатыунае супрац. схемы адносна вузла КЗ:

-для токау прамой (адв.) паслядоун. (адн.адз.)        4.634856

Перыядычная састаул. звышпераходн. току КЗ (КА):

- трохфазнае       19.772547

- двухфазнае       18.463274

Сiметрычныя састауляльныя току КЗ (КА):

Прамая      Адваротная  Нулявая

- трохфазнае      19.7725

- двухфазнае      9.8863      9.8863

НУМАР ВУЗЛА  КЗ:   16

Базiснае напружанне вузла КЗ, кВ:      10.500000

Базiсны ток у вузле КЗ, кА:      54.985740

Рэзультатыунае супрац. схемы адносна вузла КЗ:

-для токау прамой (адв.) паслядоун. (адн.адз.)        0.955884

Перыядычная састаул. звышпераходн. току КЗ (КА):

- трохфазнае      57.523470

- двухфазнае      55.175770

Сiметрычныя састауляльныя току КЗ (КА):

Прамая      Адваротная  Нулявая

- трохфазнае     57.5235

- двухфазнае      28.7617      28.7617

i_уд= I_по∙ К_у

Т_а и К_у определяем по[2] стр 114

   

I_по/ I_НГ =57,583/4,33=13 по рис. 3.8 (в) [2, стр 113]определяем коэффициент , потом определяем  I_пt

 i_at=

i_к = 

Результаты расчетов сводим в таблицу 4.1

Таблица 4.1

Результаты расчета токов КЗ

Точка КЗ		Ку,	Та,с	Iпо, кА	iуд, кА	Iпt, кА	iat,  кА	iк,  кА
К6	1	1,935	0,15	5,286	14,465	5,286	3,838	6,53	0,1
К8	0,4	1,976	0,408	47,58	132,96	19,032	52,66	56	0,1
К9	0,75	1,904	0,1	19,6	52,78	19,6	10,2	22,1	0,1
К13	0,7	1,904	0,1	15,786	42,5	15,786	8,2	17,79	0,1
К15	0,7	1,904	0,1	19,772	53,24	19,772	4,74	20,33	0,1
К16	0,1	1,369	0,01	57,523	111,37	5,752	0,014	5,75	0,09

Выбор линейного реактора производим следующим образом:

Ом

Требуемое сопротивление реактора, для ограничения тока короткого замыкания, равно:     

Ом

Сопротивление реактора будет равно:

Ом

Выбираем из справочника реактор типа: РБ 10-1000-0,22У3     Ом

кВ

кА

Проверим реактор на термическую и динамическую стойкость:

Устанавливаем 6 реакторов. На каждую секцию устанавливаем по 3 реактора. К двум реакторам подсоединяем по 3 нагрузки, а к одному – четыре нагрузки.
5. Выбор высоковольтных аппаратов.

Выбор аппаратов производим по расчетным условиям нормального режима с последующей проверкой их работоспособности в аварийных режимах. Все электрические аппараты выбираются по номинальному напряжению

(U_р £ U_н), роду установки (внутренняя, наружная) и конструктивному исполнению.

По номинальному току (I_раб.max £ I_н) выбираются те аппараты, по которым протекают рабочие токи: выключатели, разъединители, отделители, реакторы, трансформаторы тока и предохранители. Кроме того, каждый аппарат от его назначения дополнительно выбирается по ряду специфических параметров.

Выбор выключателей и разъединителей

Выбор произведем по отключающей способности. В первую очередь производится проверка на симметричный ток отключения по условию:

I_п,t £ I_{отк.ном.}                                        (5.1)

Затем проверяется отключение апериодической составляющей тока КЗ:

i_a,t £ i_aном = ∙b_ном∙ I_{отк.ном,}                            (5.2)

где I_aном – номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени t;

b_ном – номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе.

Если условие I_п,t £ I_{отк.ном} соблюдается, а i_a,t > i_aном, то допускается производить выбор по отключающей способности по полному току:

∙ I_п,t + i_a,t £ ∙ I_{отк.ном}∙(1+b_ном).                      (5.3)

На электродинамическую стойкость выключатель проверяется по предельному сквозному току КЗ:

I_п,о £ I_пр,с;         I_у £ i_пр.с                               (5.4)

где I_пр,с – действующее значение предельного сквозного тока КЗ;

i_пр.с – амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ.

На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу:                                     

В_к £ I_t²∙t_t                                                                                                              (5.5)

где В_к – тепловой импульс по расчету:

В_к = I_п,о²∙(t_отк+Т_а)                                   (5.6)

где I_t – предельный ток термической стойкости по каталогу;

t_t, - длительность протекания тока термической стойкости,с.

Выбор разъединителей:

По электродинамической и термической стойкости – условие (5.4) и (5.5)

ОРУ 110 кВ

Трансформаторы Т1, Т2

I_ном = S_ном / (∙U_ном ) = 200∙10³/(∙115) =1004,08 А;

I_max = 1004,08 А.

ГРУ 10 кВ

.

За ТСН на блоке:

За ТСН на ГРУ

За ТСН на РУ 110:

6. Выбор токоведущих частей.

Выбор сборных шин и токоведущих частей в цепи трансформатор-шины