Расчет электрической части ТЭЦ с установленной мощностью 90 МВт на базе трех генераторов ТВФ-32-У3

периодическая составляющая трехфазного тока КЗ в начальный момент времени, кА;

k_у – ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ Т_а  (принимаются в зависимости от места КЗ, или типа генератора на основании таблиц 3-7, 3-8 [1, стр. 181-182]).

Следовательно в нашем случае при k_у=1,92 и 1.95[1, стр. 182]  ударный ток КЗ будет составлять:

3) периодическая составляющая тока к.з. в момент времени τ

    -ответви системы:  Inτc = Inоc = 6,38 кА,

-  от ветви генераторов.

I’ном = 32/(√3*10,5*0,8) = 2,2 кА;

Генератор 2 -  Inо/I’ном = 12,66/2,2=5,75 тогда при τ =  = (0,01+0,045) = 0,055с, Inτг = 0,75*12,66 = 9,5 кА;

         Генератор 3 Inо/I’ном = 2,037/2,2=0,92≤1, тогда Inτг = 0,92 кА;

         Генератор 4 Inо/I’ном = 3,91/2,2=1,77, тогда Inτг = 0,95*3,91 = 3,71 кА; ;

-  суммарный ток Inτ_∑ = 20,54 кА.

4)апериодическая составляющая тока к.з. в момент времени τ

-  от ветви системы

iаt₁ = √2*6,38*е^-0,055/0,03 = 0,57 кА;

-  от ветви генераторов:

Генератор 2   iаt₂ = √2*12,66*е^-0,055/0,15 = 10,47 кА;

Генератор 3   iаt₂ = √2*2,037*е^-0,055/0,15 = 1,68 кА;

Генератор 4   iаt₂ = √2*3,91*е^-0,055/0,15 = 3,23 кА;

        -  суммарный iаt = 0,57+10,47+1,68+3,23 = 15,95 кА.

Аналитический расчет составляющих токов к.з. производится для остальных точек к.з. аналогично. Результаты расчета приведены в табл.4.3.1.

Результаты расчёта токов к.з.        Таблица 4.3.1

Точка К.З.	Источник	Iб, кА	Ino, кА	Inτ, кА	Iaτ, кА	iу, кА
К1 ОРУ-110 кВ	Система	5,07	4,47	4,47	0,4	11,06
	Генератор 2		0,49	0,47	0,41	1,34
	Генератор 3		0,755	0,66	0,63	2,06
	Генератор 4		0,836	0,735	0,69	2,28
	Суммарный		6,551	6,33	2,13	16,74
К2 за ПРТСН	Система	91,75	4,04	4,04	0,36	9,97
	Генератор 2		0,92	0,92	0,76	2,56
	Генератор 3		1,37	1,37	1,14	3,74
	Генератор 4		0,734	0,734	0,612	2,01
	Суммарный		7,064	7,064	2,872	18,28
К3 Выводы генера-тора 2	Система	55,05	34,18	34,18	6,79	84,59
	Генератор 2		8,2	6,81	10,47	22,44
	Генератор 3		12,66	8,86	5,46	34,64
	Генератор 4		6,6	5,742	3,06	18,06
	Суммарный		61,64	55,6	25,78	159,73
К4 Выводы генера-тора 3	Система	55,05	19,65	19,65	1,77	48,48
	Генератор 2		3,688	3,42	3,07	10,08
	Генератор 3		5,72	4,97	4,766	15,64
	Генератор 4		12,66	9,49	10,55	34,63
	Суммарный		41,78	37,53	20,156	108,8
К5 за лине-йным ре-актором	Система	55,05	3,3	3,3	0,297	8,14
	Генератор 2		6,44	5,6	5,36	17,6
	Генератор 3		1,056	1,056	0,88	2,89
	Генератор 4		2,1	2,1	1,75	5,744
	Суммарный		12,89	12,156	8,29	34,37

Продолжение табл. 4.3.1

К6 за ТСН	Система	91.75	2,23	2,23	0,14	5,5
	Генератор 2		0,422	1,15	0,351	1,15
	Генератор 3		0,65	1,78	0,54	1,78
	Генератор 4		1,44	3,82	1,2	3,94
	Суммарный		4,74	8,98	2,231	12,37
К4Выводы генера-тора 2	Система	55,05	6,38	6,38	0,57	15,79
	Генератор 2		12,66	6,5	10,47	34,38
	Генератор 3		2,037	0,92	1,68	5,53
	Генератор 4		3,91	3,71	3,23	10,62
	Суммарный		24,987	20,54	15,95	66,32

5.   Выбор аппаратов (высоковольтные выключатели, разъединители).

Выключатель – это аппарат, предназначенный для отключения и включения цепей высокого напряжения в нормальных и аварийных режимах.

Разъединителем называется аппарат, предназначенный для отключения и включения цепей высокого напряжения при отсутствии в них тока. При ремонтных работах разъединителем создается видимый разрыв между токоведущими частями, оставшимися под напряжением, и токоведущими частями аппарата, выведенного в ремонт.

Разрядники или ограничители перенапряжений предназначены для защиты от коммутационных и атмосферных перенапряжений.

Как было отмечено выше выбор аппаратов, токоведущих частей и т. п. осуществляется на основании рассчитанных выше трехфазных токов КЗ.

Таблица 5. 1 Расчетная таблица для выбора выключателей и разъединителей.

Условия проверки	Расчетные параметры	Каталожные данные
		Выключатель	Разъединитель
1)  Uном≥Uсети	Uу, кВ	Uном, кВ	Uном, кВ
2)    Iн>IУТ	IУТ=КУ* Iн, кА	Iном, кА	Iном, кА
3)     IН,ОТ>Inτ iан> iаτ	Inτ, кА iаτ, кА	Iном отк, кА iан=√2*Iн отк*bн/100	- -
4)   iном,от> iτ,от	iτ,от=√2* Inτ+ iаτ	iном,от =√2*Iн отк+ iан	-
5)   Iдин >IПО iдин> iу	In0, кА iУ, кА	Iдин, кА iдин, кА	- iдин, кА
6)  ВН ≥ВК	Вк = I2nо*(tк + Та), кА2*с	Внв = I2t*tt, кА2*с	Внр = I2t*tt, кА2*с

В таблице 5.1 приняты следующие величины:

-  Iраб.max – максимальный рабочий ток аппарата;

-  К – коэффициент зависящий от допустимых длительных повышений номинального тока (для генераторов К = 1,05, для трансформаторов, не работающих в блоке с генератором К = 1,4;

-  Uу – напряжение установки;

-  Iном – номинальный ток аппарата:

-  Uном – номинальное напряжение аппарата;

-  Int – периодическая составляющая тока к.з. в момент времени t;

-  Inо – начальное значение периодической составляющей тока к.з.;

-  iу – ударный ток к.з.;

-  Вк – рассчётный тепловой импульс тока к.з.;

-  Iотк – номинальный ток отключения аппарата;

-  iп.св. – предельный сварной ток;

-  Вт – нормированный тепловой импульс аппарата;

-  bн – содержание апериодической составляющей;

-  tотк = tр.з. + tс.отк. – время отключения тока к.з.

Результаты выбора электрических аппаратов для разных цепей схемы приведены в табл.4.2÷4.6.

Выбор аппаратов в для ОРУ 110 кВ  :                         Таблица 5.2

Условия проверки	Расчетные параметры	Каталожные данные
		Выключатель ВВБМ-110Б-31,5/2000У1	Разеъдинитель РНДЗ.1-110/1000У1
1)  Uном≥Uсети	115	126	115
2)    Iн>IУТ	442,8	2000	1000
3)    IН,ОТ>Inτ iан> iаτ	6,33	31,5	-
	2,13	14,25	-
4)   iном,от> iτ,от	11,08	58,79	-
5)   Iдин >IПО iдин> iу	6,551	31,5	-
	16,74	102	80
6)  ВН ≥ВК	8,37	2976,7	3969

Выбор аппаратов в ГРУ-10 кВ:                                                      Таблица 5.3

Условия проверки	Расчетные параметры	Каталожные данные
		Выключатель МГГ-10-5000-63УЗ	Разъединитель РВРЗ-1-10/4000
1)  Uном≥Uсети	10,5	10	10
2)    Iн>IУТ	2,31	5,6	4,0
3)    IН,ОТ>Inτ iан> iаτ	55,6	63	-
	25,78	17,82	-
4)   iном,от> iτ,от	103,62	106,91	-
5)   Iдин >IПО iдин> iу	61,64	63	-
	159,73	170	180
6)  ВН ≥ВК	1196,8	12365,44	20164

                    Выбор аппаратов для линейного реактора:                              Таблица 5.4

Условия проверки	Расчетные параметры	Каталожные данные
		Выключатель ВВЭ-10-20/1600УЗ
1)  Uном≥Uсети	10,5	10
2)    Iн>IУТ	0,84	1,6
3)    IН,ОТ>Inτ iан> iаτ	12,156	20
	8,29	11,3
4)   iном,от> iτ,от	-	-
5)   Iдин >IПО iдин> iу	12,89
	34,37	52
6)  ВН ≥ВК	25,86	1600

                        Выбор аппаратов за ТСН           Таблица 5.5

Условия проверки	Расчетные параметры	Каталожные данные
		Выключатель ВЭС-6-40/1600УЗ
1)  Uном≥Uсети	4	7,2
2)    Iн>IУТ	0,514	1,6
3)    IН,ОТ>Inτ iан> iаτ	7,061	40
	2,87	11,31
4)   iном,от> iτ,от	12,86	67,87
5)   Iдин >IПО iдин> iу	7,064	40
	18,28	128
6)  ВН ≥ВК	6,24	6400

                          Выбор аппаратов за ПРТСН:       Таблица 5.6

Условия проверки	Расчетные параметры	Каталожные данные
		Выключатель ВЭС-6-40/1600УЗ
1)  Uном≥Uсети	6,3	7,2
2)    Iн>IУТ	0,808	1,6
3)    IН,ОТ>Inτ iан> iаτ	12,156	110
	8,29	11,31
4)   iном,от> iτ,от	25,48	67,87
5)   Iдин >IПО iдин> iу	12,89	40
	34,37	128
6)  ВН ≥ВК	18,47	6400

Выбор разрядников

 Для защиты от атмосферных и кратковременных внутренних перенапряжений изоляции оборудования применяют следующие виды разрядников:

РВМГ – 110 МУ1

РВРБ – 20 Т1

6.   Выбор токоведущих частей (токопроводы генераторов и трансформаторов, шины распределительных устройств всех напряжений ).

Рис. 6. 1. К выбору типа проводников в основных электрических цепях.

Основанное электрическое оборудование станций и подстанций (генераторы, трансформаторы, синхронные компенсаторы) и аппараты в этих цепях (выключатели, разъединители и др.) соединяются между собой проводниками разног типа, которые образуют токоведущие части электрических установок.

В пределах турбинного отделения от выводов генератора до фасадной стены (участок АБ) токоведущие части выполняются в виде шинного моста из жестких голых алюминиевых шин или комплектным пофазно-экранированным токопроводом (в цепях генераторов мощностью 60 МВт и выше). На участке БВ между турбинным отделением и ГРУ соединение выполняется шинным мостом или гибким подвесным токопроводом. Все соединения внутри закрытого РУ 10 кВ, включая сборные шины, выполняются жесткими голыми алюминиевыми шинами прямоугольного сечения. Соединения от ГРУ до выводов трансформаторов связи (участок ИК) осуществляется шинным мостом или гибким подвесным токопроводом. Отпайка к трансформатору собственных нужд МО выполняется в виде шинного моста из жестких голых алюминиевых шин или комплектным пофазно-экранированным токопроводом.

От стены ГРУ до выводов ТСН, установленного в близи ГРУ, соединение выполняется жесткими алюминиевыми шинами. Если ТСН устанавливается у фасадной стены главного корпуса, то участки