- •Проект электрической части тэц 250 мВт
- •4. Расчёт токов короткого замыкания 49
- •5. Выбор электрических аппаратов и проводников 64
- •6. Выбор схемы собственных нужд тэц 93
- •1. Введение
- •2. Обоснование выбора площадки для тэц и её компоновки
- •3. Выбор структурной схемы электрических соединений тэц
- •3.1. Постановка задачи
- •3.2. Характеристика схемы присоединения электростанции к электроэнергетической системе
- •3.3. Формирование вариантов структурной схемы тэц
- •3.4. Выбор количества, типа и мощности трансформаторов и автотрансформаторов структурных схем
- •3.4.1. Первый вариант
- •3.4.1.1. Осенне-зимний период
- •3.4.1.2. Весенне-летний период
- •3.4.1.3. Выбор трансформаторов и автотрансформаторов
- •3.4.2. Второй вариант
- •3.4.3. Третий вариант
- •3.4.5. Выбор источников питания собственных нужд
- •3.5. Технико-экономическое сравнение вариантов структурной схемы тэц
- •3.5.1. Расчёт капиталовложений
- •3.5.2. Расчёт ежегодных расходов
- •3.5.3. Расчёт составляющей ущерба из-за отказа основного оборудования
- •3.5.4. Определение оптимального варианта структурной схемы тэц
- •3.6. Выбор схем распределительных устройств тэц с учётом ущерба от перерыва в электроснабжении и потери генерирующей мощности
- •3.6.1. Выбор схемы ру 110 кВ
- •Расчёт ущерба
- •Расчёт капиталовложений
- •Расчет издержек
- •Расчёт приведённых затрат
- •3.6.2. Выбор схемы ру 220 кВ
- •3.6.3. Выбор схемы гру 10 кВ
- •4. Расчёт токов короткого замыкания
- •4.1. Постановка задачи (цель и объём расчёта, вид кз)
- •4.2. Составление расчётной схемы сети
- •4.3. Составление схемы замещения
- •Расчёт эдс
- •Расчёт сопротивлений
- •4.4. Расчёт параметров токов короткого замыкания (Iп0, Iпτ, iу, iаτ) для точки k-1
- •4.5. Расчёт параметров токов короткого замыкания для последующих точек кз
- •4.6. Составление сводной таблицы результатов расчёта токов короткого замыкания
- •5. Выбор электрических аппаратов и проводников
- •5.1. Выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, расчёт конструкции сборных шин и связей между элементами ру и оборудованием на напряжении 220 кВ
- •5.1.1. Выбор выключателей и разъединителей
- •5.1.2. Выбор трансформаторов напряжения и тока
- •5.1.3. Выбор токоведущих частей
- •5.2. Выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, расчёт конструкции сборных шин и связей между элементами ру и оборудованием на напряжении 110 кВ
- •5.2.1. Выбор выключателей и разъединителей
- •5.2.2. Выбор трансформаторов напряжения и тока
- •5.2.3. Выбор токоведущих частей
- •5.3. Выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, расчёт конструкции сборных шин и связей между элементами ру и оборудованием на напряжении 6-10 кВ
- •5.3.1. Выбор токоограничивающих реакторов
- •5.3.2. Выбор выключателей и разъединителей
- •5.3.3. Выбор трансформаторов напряжения и тока
- •5.3.4. Выбор токоведущих частей
- •6. Выбор схемы собственных нужд тэц
- •6.1. Характеристика систем потребителей собственных нужд тэц
- •6.2. Выбор схемы рабочего и резервного питания собственных нужд
- •6.3. Выбор количества и мощности источников рабочего и резервного питания собственных нужд
- •7. Выбор средств ограничения тока короткого замыкания до заданного уровня в схеме проектируемой тэц
- •8. Источники оперативного тока
- •I – цепи управления и сигнализации; II – аварийное освещение и электродвигатели;
- •III – электромагниты включения.
- •9. Высокочастотные заградители
- •10. Современные средства защиты от перенапряжений
- •11. Заключение
- •Библиографический список
4.6. Составление сводной таблицы результатов расчёта токов короткого замыкания
Составим таблицу с результатами расчёта токов короткого замыкания для каждой точки.
Таблица 11. Результаты расчёта токов короткого замыкания
Точка КЗ |
Ветвь, примыкающая к точке КЗ |
, кА |
, кА |
, кА |
, кА |
, кА2·с |
K-1 |
Система |
10,6 |
29,5 |
10,6 |
3,68 |
26,97 |
Автотрансформатор T1 |
1,05 |
2,87 |
1,05 |
1,16 |
1,428 | |
Автотрансформатор T2 |
1,05 |
2,87 |
1,05 |
1,16 |
1,428 | |
Сумма |
12,7 |
35,2 |
12,7 |
6 |
29,83 | |
K-2 |
Автотрансформатор T1 |
7,09 |
19,5 |
7,09 |
8,44 |
24,03 |
Автотрансформатор T2 |
7,09 |
19,5 |
7,09 |
8,44 |
24,03 | |
Трансформатор T3 |
1,33 |
3,66 |
1,33 |
1,59 |
0,86 | |
Сумма |
15,5 |
42,7 |
15,51 |
18,47 |
48,92 | |
K-3 |
Автотрансформатор T1 |
20,8 |
51,2 |
20,8 |
7,54 |
2043,73 |
Автотрансформатор T2 |
20,8 |
51,2 |
20,8 |
7,54 |
2043,73 | |
Генератор G2 |
22,5 |
62,8 |
19,575 |
28,08 |
1782 | |
Сумма |
64,1 |
164 |
61,175 |
43,16 |
5869,46 | |
K-4 |
Трансформатор T3 |
27,7 |
74,4 |
27,7 |
25,385 |
3159,7 |
Генератор G4 |
22,5 |
62,8 |
19,575 |
28,08 |
1782 | |
Сумма |
50,2 |
137 |
47,275 |
53,465 |
4941,7 |
5. Выбор электрических аппаратов и проводников
5.1. Выбор выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, расчёт конструкции сборных шин и связей между элементами ру и оборудованием на напряжении 220 кВ
5.1.1. Выбор выключателей и разъединителей
Выключатели являются основным коммутационным аппаратом и служат для отключения и включения цепей в различных режимах работы. Наиболее ответственной операцией является отключение токов КЗ и включение на существующее КЗ.
При выборе выключателей необходимо учитывать основные требования, предъявляемые к ним. Выключатели должны надежно отключать любые токи: нормального режима и КЗ, а также малые индуктивные и емкостные токи без появления при этом опасных коммутационных перенапряжений. Для сохранения устойчивой работы системы отключение КЗ должно производиться как можно быстрее; выключатель в цепи линии должен быть приспособлен для быстродействующего АПВ. Конструкция выключателя должна быть простой, удобной для эксплуатации и транспортировки, выключатель должен обладать высокой ремонтопригодностью, взрыво- и пожаробезопасностью.
В настоящее время существуют различные виды выключателей, которые отличаются по способу гашения дуги и конструкции. В общем случае выбор того или иного типа выключателя должен обосновываться после проведения технико-экономического сравнения вариантов. Однако в учебном проектировании выбор в пользу того или иного выключателя сделаем на основании сопоставления их достоинств и недостатков. Рассмотрим основные типы высоковольтных выключателей, доступных на рынке в настоящее время [31, 32].
Приблизительный перечень условий выбора и проверки выключателей выглядит следующим образом:
1. ;
2. ;
3. ;.
В случае, если , то отключающая способность проверяется по полному току, и условие записывается иначе:
;
4. ;;
5. .
Определим максимальный рабочий ток наиболее мощного присоединения.
В цепи автотрансформаторов связи T1 илиT2 в случае перегрузки:
,
где - наибольшая мощность, текущая через обмотку ВН автотрансформатора (см. расчёты ранее).
От ОРУ 220 кВ отходит одна двухцепная линия связи с системой. При одновременном отключении одной цепи в линии оставшаяся в работе должна пропустить мощность, приходящуюся на две цепи, при максимальном перетоке мощности в систему:
.
В формуле выше в числителе рассчитывается максимально возможная передаваемая в систему мощность (см. расчёты ранее).
Следует отметить, что при выборе выключателей необходимо учитывать удобства эксплуатации, создаваемые наличием однотипных выключателей (наличие запчастей, навыки в ремонте и обслуживании). Поэтому при проектировании, модернизации, расширении электрических станций и подстанций необходимо учитывать при заказе выключателей однотипность приобретаемого оборудования. Поскольку стоимость выключателей одной марки мало зависит от величины номинального тока и тока отключения, то для упрощения во всех присоединениях выбираем однотипные выключатели по току наиболее мощного присоединения.
Учитывая приведённые выше описания выключателей различных типов, остановим свой выбор на элегазовых выключателях как на наиболее перспективных и широко применяемых в настоящее время при сооружении РУ.
Принимаем к установке выключатели ВГТ-220-40/2500У1 с двумя разрывами на фазу. Проверку выключателей оформим в виде таблицы.
Таблица 12. Выбор выключателей на ОРУ 220 кВ
Условия проверки |
Расчетные данные |
Данные по выключателю ВГТ-220-40/2500У1 |
| ||
|
| |
; |
; |
; |
Таким образом, выбранные выключатели удовлетворяют всем условиям проверки и пригодны к установке на ОРУ 220 кВ.
Принимаем к установке разъединители РПД-220/2500УХЛ1. Результаты его проверки сведём в таблице.
Таблица 13. Выбор разъединителей на ОРУ 220 кВ
Условия проверки |
Расчетные данные |
Данные по разъединителю РПД-220/2500УХЛ1 |
Таким образом, выбранные разъединители удовлетворяют всем условиям проверки и пригодны к установке на ОРУ 220 кВ.