Выбор токоведущих частей в цепь генератора (на Uген)

На современных проектируемых ЭС токоведущая часть от выводов генератора до повышающего трансформатора выполняется комплектным пофазно-экранированным токопроводом.

Токопровод выбирается по I_ном и U_ном принимаем токопровод ТЭКН-Е-20-12500-400 (Л.5.2. стр539) и проверяем по условиям:

1) I_max  I_ном 10,7  12,5

2) _уд  _дин 216,19  400

Выбор трансформатора тока в цепь генератора (на Uген)

Трансформаторы тока выбирают по условиям:

1) U_уст  U_ном

2) I_max  I_ном; I_max  I_ном

3) по конструкции и классу точности;

4) по эл.динамической стойкости

_уд  К_эд * 2 * I_1ном, или _уд  _дин, где

К_эд - кратность электродинамической стойкости по каталогу;

I_1ном - номинальный первичный ток ТА;

_дин - ток электродинамической стойкости.

Примечание: ТА, встраиваемые в комплектные токопроводы, на электродинамическую стойкость не проверяются.

5) по термической стойкости

В_к  (К_т * I_1.ном)² * t_t, или Вк  I_t² * t_t , где

В_к - тепловой импульс по расчету;

К_т - кратность термической стойкости по каталогу;

t_t - время термической стойкости по каталогу;

I_t - ток термической стойкости по каталогу.

6) по вторичной нагрузке

z₂  z_2.ном

z₂ - вторичная нагрузка ТА;

z_2.ном - номинальная допустимая нагрузка ТА в выбранном классе точности.

Перечень необходимых измерительных приборов выбираем по таблице 4.11 [Л.5.1. с.362].

По известным I_max и U_уст выбираем из справочника тип ТА, в нашем случае ТШ-20-12000/5 встраиваемый в комплектный пофазно-экранированный токопровод [Табл. 5.9. Л.5.2. с.294] и делаем его проверку по остальным условиям. Вначале делаем проверку по условиям к.з. (усл.4 и 5) для чего составляем таблицу 3.11.

Проверив ТА по режиму к.з. переходим к проверке по условию 6, для проверки ТА по вторичной нагрузке определяем количество измерительных приборов подключенных к данному ТА [Т.4.11.,Л.1, с.362], затем выбираем тип подключаемых измерительных приборов [Л.1, Т.П4.7, с.635 и Л.2, Т.626, с. 387] и заносим их в таблицу 3.12. В таблицу 3.12. кроме названия и типа прибора заносят нагрузку, потребляемую данным прибором в ту фазу, к которой прибор подключен через проверяемый ТА.

Примечание: ТА устанавливаются обычно во всех трех фазах, но измерительные приборы могут устанавливаться в одной фазе, в двух фазах и в трех фазах, в зависимости от симметричности нагрузки и возможности полностью учесть электроэнергию, передаваемую по цепи:

• Приборы трехфазного подключения (счетчики, ваттметры, варметры) в цепях до 35 кВ подключаются к двум фазам, а в цепях 110 кВ и выше - к трем, согласно рис.3.24.

• В одну фазу включаются только амперметры (показывающие и регистрирующие) для контроля симметричной нагрузки (все токи в фазах принимаются равными).

Проверка ТА по режиму к.з. Таблица 3.11.

Расчетные данные	Каталожные данные
Тип трансформатора тока	ТШ-20-12000/5
Uуст=20 кВ	Uном=20 кВ
Imax=10,7 кА	Iном=12 кА
уд =216,19 кА	не проверяются (при установке пофазно-экрани-рованного токопровода, в остальных случаях проверяются)
Вк=27664 кА2*с	(Кт * I1.ном)2*tt=1602*3 = 76800 кА2*с
r2= 1,05 Ом	r2.ном=1,2 Ом

Нагрузку по фазам ТА стараются распределить равномерно, распределив нагрузку, определяют итоговую нагрузку по каждой фазе и заносят ее в таблицу 3.12.

После составления таблицы приборов делают проверку ТА по условию 6. Вторичная нагрузка ТА определяется сопротивлением нагрузки, чем меньше сопротивление, тем меньше нагрузка ТА, т.к. ТА работает в режиме к.з. Поэтому должно выполняться условие:

r_2.расч = r_приб + r_пров + r_к  r_2.ном.

а) включение в одну фазу l_расч= 2*l б) включение в неполную звезду l_расч=3*l

в) включение в полную звезду l_расч= L

Рис 3.24. Схема соединения измерительных трансформаторов тока и приборов:

а) включение в одну фазу; б) включение в неполную звезду; в) включение в полную звезду.

Вторичная нагрузка Трансформатора Тока в цепи G Таблица 3.12.

Название	Тип	Нагрузка [В*А]
измерительного прибора	Измерительного прибора	Фаза А	Фаза В	Фаза С
Амперметр	Э-335	0,5	0,5	0,5
Амперметр рег.	Н-394	-	10	-
Ваттметр	Д-335	0,5	0,5	-
Ваттметр на ЦЩУ	Д-335	0,5	0,5	-
Ваттметр регистр.	Н-348	10	-	10
Варметр	Д-335	-	0,5	0,5
Варметр на ЦЩУ	Д-335	-	0,5	0,5
Счетчик активной энергии	САЗ-И681	2,5	-	2,5
Датчик активной мощности	Е-849	1,0	1,0	-
Датчик реактивной мощности	Е-830	-	1,0	1,0
ИТОГО		15	14,5	15

Проверку по вторичной нагрузке производим в следующем порядке:

1) определяем сопротивление приборов по формуле

r_приб = S_приб / I₂² = 15/5² = 0,6 Ом

где S_приб - мощность приборов в наиболее загруженной фазе [В*А];

I₂ - вторичный ток ТА по каталогу (1 или 5 ампер).

2) определяют максимальное сопротивление проводов, при котором трансформатор тока будет работать в выбранном классе точности, по формуле:

r_{пр.расч} = r_2.ном - r_приб - r_к = 1,2 – 0,6 – 0,1 = 0,5 Ом

где r_к - сопротивление контактов (соединений между ТА и измерительными приборами), принимается при 3-х приборах - 0,05 Ом, при более 3-х приборах - 0,1 Ом.

3) определяют расчетное сечение соединительных проводов по формуле:

q_расч =  * l_расч / r_{пр.расч} = 0,0175 * 2*40/0,5 = 2,8 мм²

где  - удельное сопротивление материала провода

_Cu = 0,0175 (медные жилы) для электростанций с блоками 100 МВт и выше и для подстанций U_вн=220 кВ и выше;

_Al = 0,0283 (алюминиевые жилы) в остальных случаях.

l_расч - расчетная длина соединительных проводов, зависящая от схемы подключения измерительных приборов (рис.3.7.):

а) включение в одну фазу (симметричная нагрузка) l_расч= 2*l;

б) включение в неполную звезду (до 35 кВ) l_расч=3*l;

в) включение в полную звезду (110 кВ и выше): lрасч= L

Длину вторичных цепей l (м) принимают:

• все цепи ГРУ 6-10 кВ кроме ЛЭП - 40-60;

• цепи генераторного U блочных ЭС - 20-40;

• ЛЭП 6-10 кВ - 4-6;

• все цепи РУ:

35 кВ - 60-75;

110 кВ - 75-100;

220 кВ - 100-150;

330-500 кВ - 150-175.

4) По известному расчетному сечению выбирают из ряда стандартных сечений ближайшее большее сечение, но не менее 2,5 кв.мм для медных проводников и не менее 4,0 кв.мм для алюминиевых. Сечение больше 6 кв.мм обычно не применяется. ЕСЛИ сечение получилось больше 6 кв.мм, то возможны несколько путей:

• применить во вторичной цепи два проводника параллельно;

• заменить алюминиевые провода на медные;

• перераспределить нагрузку по фазам (если возможно);

• установить еще один ТА и распределить приборы на два ТА.

В нашем случае принимаем медный контрольный кабель с жилами 4 кв.мм.

5) Для стандартного сечения определяют

r_пров =  * l_расч / q_ст = 0,0175*2*40/4 = 0,35 Ом

6) подсчитывают вторичную нагрузку

r_2.расч = r_приб + r_к + r_пров , = 0,6 + 0,1 + 0,35 = 1,05 Ом

а затем делают проверку: