Электротехника \ Электрическая часть станций и подстанций

Разработка электрической станции ТЭЦ мощностью 60 МВт

Страницы работы

32 страницы (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Проверку на коронирование также не производим, так как выше было показано, что провод АС 300/48 не коронирует.

Для участка от трансформатора собственных нужд до РУ собственных нужд применяем закрытый токопровод 6 кВ.

Максимальный рабочий ток :

Iмах = 1282 А

По [3, табл.9.14] выбираем ТЗК-6-1600-51 на номинальное напряжение 6 кВ , номинальный ток 1600 А, электродинамическая стойкость 51 кА.

Проверяем токопровод :

Iмах Iном

iу iдин.с

1282 А 1600 А

24,093 кА 51 кА

Выбор сборных шин 6,3 кВ.

В закрытом РУСН 6 кВ сборные шины выполняем жесткимиалюминиевыми шинами.

I норм.тсн = 916 А

I мак.тсн = 1282 А

Принимаем шины 2(80х6) мм ; I доп = 1630 А

По условию нагрева в продолжительном режиме шины проходят:

Iмах =1282 < I доп =1630А

Проверяем шины по термической стойкости:

по кривой [1, рис.3.46] определяем f_н=53 ⁰С

По кривой [1, рис.3-46] находим что значительно меньше допустимой температуры для алюминиевых шин 200⁰С.

Проверяем шины на механическую прочность. Определяем пролет L , при условии, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц.

откуда

Если шины расположены на ребро, а полосы в пакете жестоко связаны между собой, то:

J = 0,72 ∙ b³ ∙ h = 0,72 ∙ 0,6³∙ 8 = 2,074 см

Тогда

Если шины на изоляторах расположены плашмя, то:

Этот вариант расположения шин на изоляторе позволяет увеличить длину пролета до 1,48 м, т.е. дает значительную экономию изоляторов. Принимаем расположение пакета шин плашмя; пролет 1.4 м; расстояние между фазами а = 0.8 м

Определяем расстояние между прокладками:

где Е = 7*10¹⁰ Па по ;

Кf = 0.32 согласно ; Ап = 2b =1,2 см

Масса полосы Мп на 1м определяется по сечению q , плотности материала шин (для алюминия ) и длине 100 см:

Принимаем меньшее значение Lп = 0,395 м, тогда число прокладок в пролете:

Принимаем N = 4

При четырех прокладках в пролете тогда расчетный пролет:

Определяем силу взаимодействия между полосами:

где b=6 мм =0,6 см

Напряжение в материале шин от взаимодействия фаз:

Напряжение в материале полос:

где

Напряжение в материале шин от взаимодействия фаз:

где

Gрасч = Gф + Gп = 2,278 + 0,310 = 2,588 МПа

По условию Gрасч < Gдоп

2,588 МПА < 82,3 МПа

Видно, что условие выполняется, т.е. шины механически прочны.

Сборные шины крепятся на опорных фарфоровых изоляторах. Выбираем опорные изоляторы ИО – 10 – 7.5 УЗ, Fразр = 7500 Н , высота изолятора Н_из =120 мм. Проверим изолятор на механическую прочность. Максимальная сила, действующая на изгиб:

где а - расстояние между фазами

Расчетная сила, действующая на изолятор:

где h = 1 т.к. шины расположены на изоляторе плашмя

Значит, изолятор выбран правильно.

7. Выбор типов релейной защиты.

Вид повреждения

Защита

Блок генератор - трансформатор:

Указания по выполнению защиты генератора и трансформатора при работе их раздельно действительны и в том случае , когда они объединены в блок, за исключением следующих изменений:

1. На генераторе и трансформаторе

2. На генераторе

3. На столе генераторного напряжения блока

4. Токи, обусловленные внешними к.з

Общая дифференциальная защита

Отдельная дифференциальная защита

Защита от замыканий на землю действующей на сигнал

На стороне НН трансформатора защита не устанавливается, а используется защита генератора. На ответвлении на собственные нужды выполняется отдельная защита или защита генератора выполняется с двумя выдержками времени

Трансформатор связи:

1. Многофазные замыкания в обмотке и на их выводах

2. Защита от токов, обусловленных внешними к.з

3. Витковые замыкания в обмотках

4. Однофазные замыкания на землю

5. Токи в обмотках, обусловленные перегрузкой

6. Понижение уровня масла

Продольная дифференциальная защита или токовая отсечка

МТЗ с комбинированным пуском по напряжению или токовая защита обратной последовательности с приставкой для действия при симметричных КЗ.

Газовая защита

МТЗ нулевой последовательности

Защита, состоящая из одного токового реле и реле времени

Газовая защита

Сборные шины

1. Повреждения на шинах 220 кВ

2. Повреждения на секционированных шинах 10 кВ

3.Замыкания между фазами

Дифференциальная токовая защита без выдержки времени охватывающая все элементы, присоединенные к системе или секции шин

Неполная дифференциальная защита, охватывающая только питающие элементы, в виде дифференциальной токовой отсечки и ли дифференциальной дистанционной защиты, дополненной токовой защитой с выдержкой времени

На обходном выключателе 110 кВ должно предусматриваться одно из следующих исполнений защиты : двухступенчатая токовая защита; токовая отсечка без выдержки времени , трехступенчатая направленная токовая защита нулевой последовательности от замыкания на землю

Кабельные линии 6-10 кВ.

1. Многофазные к.з

2. Однофазные замыкания на землю

Одноступенчатая МТЗ или двухступенчатая защита

Двухступенчатая защита с действием на сигнал ( кроме случаев, когда условия ТБ требуют действия на отключение)

Электродвигатели

1. К.З в обмотке статора

2. Однофазное замыкание ОС на землю

3. Перегрузка АД

4. Асинхронный ход и перегрузка СД

Для двигателей до одного кВ используется плавкие предохранители, электромагнитные и тепловые расцепит ели автоматов

Токовое реле, подключенное к фильтру токов нулевой последовательности.

Тепловая защита для двигателей до одного кВ

Токовое реле с зависимой характеристикой РТ-80

Собственные нужды

1. Защита рабочих и резервных ТСН

2. Защита шин секций и резервирование защиты присоединений

3. Резервирование диф.защиты ТСН

4. Защита магистрали резервного питания от междуфазных к.з

Диф.защита на ДЗТ- 21 и газовая защита.

Дистанционная защита на стороне НН трансформаторов СН

Дистанционная защита на стороне ВН трансформатора

Диф.защита на реле РНТ-561 в двухфазном исполнении

8. Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения.

Контроль за режимом работы основного и вспомогательного оборудования на электростанциях осуществляется с помощью контрольно-измерительных приборов.

В зависимости от характера объекта и структуры его управления объем и место установки контрольно-измерительной аппаратуры могут быть различными. Приборы могут устанавливаться на главном щите управления (ГЩУ), блочном щите управления (БЩУ) и центральном щите (ЦЩУ) на электростанциях с блоками генератор-трансформатор и на местных щитах.

В зависимости от особенностей режима работы даже на аналогичных присоединениях количество контрольно-измерительных приборов может быть различным. В таблице 8.1. приведен рекомендуемый перечень измерительных приборов.

Таблица 8.1.

N п/п	Цепь	Место установки приборов	Перечень приборов	Примечание
1	Турбогенератор	Статор Ротор	Амперметр в каждой фазе, вольтметр, ваттметр, счетчик активной энергии, датчики активной и реактивной мощности Регистрирующие приборы: ваттметр, амперметр и вольтметр. Амперметр, вольтметр. Вольтметр в цепи основного и резервного возбудителя. Регистрирующий амперметр.	1. Перечисленные приборы устанавливаются на основных щитах управления (БЩУ или ГЩУ). 2. При наличии БЩУ на ГЩУ устанавливаются ваттметр и варметр. 3. На ЦЩУ устанавливаются ваттметр и варметр.
2	Трансформатор собственных нужд	На две секции	На воде к секциям 6.3 кВ: амперметр, ваттметр, счетчик активной энергии, датчик активной энергии.	-------
3	Линия 220 кВ	----	Амперметр, ваттметр, варметр, фиксирующий прибор, используемый для определения места к.з., расчетные счетчики активной и реактивной энергии на тупиковых потребительских линиях.	1. Для линий с по фазным управлением устанавливаются три амперметра. 2. На линиях с двухсторонним питанием ваттметр и варметр с двухсторонней шкалой, два счетчика активной энергии со стопорами.
4	Сборные шины	На каждой секции или системе шин Общие приборы с переключением на любую секцию или систему шин	Вольтметр для измерения междуфазного напряжения, вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений, частотомер, приборы синхронизации: два частотомера, два вольтметра и синхроноскоп. Два регистрирующих вольтметра для измерения междуфазных напряжений и два частотомера.	Приборы синхронизации устанавливаются при возможности синхронизации. -------
5	Сборные шины высшего напряжения электростанции	На каждой секции или системы шин	Вольтметр м переключением для измерения трех междуфазных напряжений ; регестрирующие периборы: частотометр, вольтметр и суммирующий ваттметр; приборы синхронизации: два частотометра, два вольтметра, синхроноскоп, осцилограф	1. На линиях 35 кВ устанавливается один вольтметр для контроля междуфазного напряжения и один вольтметр с переключением для измерения трех фозных напряжений 2. На шинах 220 кВ устанавливают два осцилографа
6	Шины 6 кВ собственных нужд	-----	Вольтметр для измерения междуфазного напряжения и вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений.	-------
7	Шиносоединительный и секционный выключатель	-----	Амперметр	-------
8	Обходной выключатель	-----	Амперметр. Ваттметр, варметр с двусторонней шкалой, расчетные счетчики и фиксирующий прибор.	-------

Выбор ТТ.

В качестве примера выбора ТТ приведем выбор трансформаторов тока в цепи генератора ТВC-32-УЗ.

Перечень необходимых приборов выбираем по табл.8.1. выбираем встроенные трансформаторы тока ТШЛК-10-0,5Р-3000.

Сравнение расчетных и каталожных данных приведено в табл.8.2.

Таблица 8.2.

Сравнение данных.

Расчетные данные	Каталожные данные ТШЛК-10-0,5Р-3000
U_УСТ=6,3 кВ.	U_НОМ=10 кВ.
I_MAX= 2315 А.	I_НОМ=3000 А.
i_У= 42,634 кА.	Не проверяются
B_К= 990,1 кА²*с	B_К=(353)²3=33075 кА²*с

Для проверки трансформатора тока по вторичной нагрузке, пользуясь каталожными данными приборов [3, табл.6.26, стр.387], определяем нагрузку по фазам для наиболее загруженного ТТ (табл. 8.3.).

Таблица 8.3.

Вторичная нагрузка трансформатора тока.

Прибор	Тип	Нагрузка, В*А, фазы
		А	В	С
Ваттметр	Д-335	0,5	--	0,5
Варметр	Д-335	0,5	--	0,5
Счетчик активной энергии	И-680	2,5	--	2,5
Ваттметр (машинный зал)	Д-305	0,5	--	0,5
И т о г о :		4,0	--	4,0

Общее сопротивление приборов

Ом

Вторичная номинальная нагрузка трансформатора тока в классе точности 0,5 составляет 0,8 Ом. Сопротивление контактов принимаем 0,1 Ом, тогда сопротивление проводов

r_ПР= z _2НОМ- r _ПРИБ - r_К=0,8-0,16-0,1=0,54 Ом

Принимая длину соединительных проводов с алюминиевыми жилами 40 мм², определяем сечение

мм²

Принимаем контрольный кабель АКВРГ с жилами сечением 4 мм².

Для остальных трансформаторов полученные результаты сведем в таблицы 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 8.10.

Выбор ТН.

В цепи комплектного токопровода устанавливаем трансформатор напряжения типа ЗНОМ 10, к которому присоединяются измерительные приборы контроля изоляции в цепи генератора.

Подсчет нагрузки основной обмотки приведен в табл.7.4.

Сечение проводов принимаем по условию механической мощности : 1.5 мм для медных проводников и 2.5 мм для проводников выполненных из алюминия.

Таблица 8.4.

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

Прибор	Тип	Мощность,	Число катушек	соs j	sin j	Число приборов	Общая мощность
		В∙А					Вт	В∙А
Вольтметр	Э-335	2,0	1	1	0	1	2,0	-
Варметр	Д-335	1,5	2	1	0	1	3,0	-
Варметр	Д-335	1,5	2	1	0	1	3,0	-
Датчик активной мощности	Е-829	10	-	1	0	1	10,0	-
Датчик реактивной мощности	Е-830	10	-	1	0	1	10	-
Счетчик активной мощности	И-680	2,0 Вт	2	0,38	0,92	1	4,0	9,7
Ваттметр	Д-305	2,0	2	1	0	1	4,0	-
Частотомер	Э-371	3,0	1	1	0	1	3,0	-
И Т О Г О :							39,0	9,7

Вторичная нагрузка

В∙А.

Выбранный трансформатор ЗНОМ-20 У3 имеет номинальную мощность в классе точности 0.5, необходимом для присоединения счетчиков, 75 В∙А. Таким образом, S₂_å=40,1< S_НОМ=75 В*А, трансформатор будет работать в выбранном классе точности.

Таблица 8.5.

Выбор ТТ на блок генератор-трансформатор со стороны 220 кВ.

Расчетные данные	Каталожные данные ТВТ-220-I-600/5
U_УСТ=220 кВ.	U_НОМ=220 кВ.
I_MAX=105 А.	I_НОМ=300 А.
i_У=9,984 кА.	Не проверяются
B_К=4,377 кА²*с	B_К=(250,3)²3=168,75 кА²*с