Разработка электрической части теплоэлектроцентрали. Дипломная (ВКР). Физика.
⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Разработка электрической части теплоэлектроцентрали
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
. Выбор главной схемы электрических соединений
.2 Проектирование структурной схемы станции
.3 Выбор источников питания системы собственных нужд
.4 Выбор способов ограничения токов короткого замыкания
.5 Выбор схем распределительных устройств
.6 Технико-экономическое сравнение вариантов главной схемы
электрических соединений
.1 Составление электрической схемы замещения системы и
приведение ее элементов к базисным условиям
.1.3 Силовые трансформаторы и автотрансформаторы
.2 Учет нагрузки при расчете токов короткого замыкания
.3. Преобразование электрической схемы замещения системы и
определение результирующих сопротивлений
.4. Определение параметров токов к.з.
.5 Расчет токов короткого замыкания на выводах генератора
блока
.6 Расчет токов короткого замыкания на шинах 110 кВ
. Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей
электрической станции
.1 Выбор высоковольтных выключателей
.3 Выбор сборных шин и токоведущих частей
.4 Выбор измерительных трансформаторов тока
.5 Выбор измерительных трансформаторов напряжения
.6 Расчет и выбор ограничителей перенапряжения (ОПН)
Целью настоящего курсового проекта является разработка электрической
части теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). Станция работает параллельно с
энергосистемой. Имеющиеся энергосистема и ТЭЦ соединены воздушными линиями
электропередач между собой и с распределительным устройством высшего напряжения
проектируемой станции (РУ 220кВ). От шин распределительного устройства среднего
напряжения (РУ 10кВ) производится выдача электроэнергии в местную электрическую
сеть.
В ходе разработки проекта выполнен ряд основных конструкторских задач,
таких как:
– выбор главной схемы электрических соединений проектируемой ТЭЦ;
– выбор схем распределительных устройств;
– выбор силового высоковольтного электрооборудования;
– выбор измерительного электрооборудования;
– расчет токов короткого замыкания;
Так же необходимо провести технико-экономическое сравнение вариантов
главной схемы электрических соединений.
Главная схема электрических соединений должна удовлетврять ряду
требований, главными из которых являются надежность, оперативная гибкость,
безопасность обслуживания, технологичность и возможность расширения станции за
счет сооружения новых блоков
1. Выбор главной схемы электрических соединений
В настоящем курсовом проекте выбор главной схемы электрических соединений
произведен на основе исходных данных варианта и имеет в своей основе пять
генераторов и значения высшего и среднего напряжения 220/10 В. Все исходные
данные проектируемой схемы электрических соединений представлены в таблице 1.
Количество и мощность
генераторов Рг/nг,МВт
На электростанциях устанавливают по возможности однотипные мощные
генераторы, что обеспечивает лучшие технико-экономические показатели. Однако
единичная мощность генераторов не должна превышать 5 - 10% суммарной
установленной мощности энергосистемы, ТЭЦ и проектируемой станции, так как в
противном случае при аварии или ремонте какого-либо генератора его мощность не
будет покрыта мощностью аварийного или ремонтного резерва системы.
Тип ТВФ-63-2ЕУЗ; Sг.ном.=
78,75МВА; cosφг.ном = 0,8; Iг.ном. = 4,33 кА; Uг.ном
= 10,5 кВ; Pг.ном =63 МВт; ɳ = 98,5; xd``= 0,202. Цена: 250 тыс. руб.
Тип ТВФ-110-2ЕУЗ; Sг.ном.=
137,5 МВА; cosφг.ном = 0,8; Iг.ном. = 7,56 кА; Uг.ном
= 10,5 кВ; Pг.ном =110 МВт; ɳ = 98,4; xd``= 0,192. Цена: 350 м. руб.
До разработки главной схемы составляется структурная схема выдачи
электроэнергии, на которой показываются основные функциональные части
электростанции (генераторы, трансформаторы, распределительные устройства) и
связи между ними. На схеме указываются величины потоков мощности.
.2 Проектирование структурной схемы станции
Для расчетов приводится график выдачи активной мощности генераторами
проектируемой станции и график активной мощности, потребляемой нагрузкой с шин
станции на генераторном напряжении Рг.н. max/min;
на среднем напряжении Рср.н. max/min.
В первом варианте к ГРУ 10 кВ присоединяем четыре генератора по 60 МВт, а
к распределительному устройству 220 два генератора по 110 МВт работающих в
блоках с трансформаторами. Связь между шинами ГРУ и РУ220 осуществляется двумя
трансформаторами связи.
Рисунок 1 - График выдачи мощности генераторами станции
Рисунок 2 - График задаваемой нагрузки на шинах генераторного напряжения
Во втором варианте к ГРУ 10 кВ присоединяем три генератора мощностью 60
МВт, а к распределительному устройству 220 два генератора по 110 МВт и один 60
МВт работающих в блоках с трансформаторами. Связь между шинами ГРУ и РУ220
осуществляется трансформатором связи.
Рисунок 3 - Вариант структурной схемы ТЭЦ
Рисунок 4 - Вариант структурной схемы ТЭЦ
Выбор трансформаторов включает в себя определение числа, типа и
номинальной мощности трансформаторов структурной схемы проектируемой
электроустановки.
Расход мощности на собственные нужды одного генератора 110 МВт
Выбираем поминальную мощность блочных трансформаторов по условию
Выбираем блочные трансформаторы исходя из условия Sт.ном > 131,3 МВА
На стороне 220 кВ выбираем блочные трансформаторы типа ТДЦ-200000/220,
исполнение 242/18 кВ, с параметрами: Sт.ном.=200 МВА; Pх1=130
кВт; Pк1=660 кВт; Ukв-н=11%. Цена =253м. р.
Полная мощность нагрузки на шинах ГРУ-10 кВ в интервалы времени (см. рис.
1.2.2):
Переток мощности между ГРУ-10 кВ и РУ 220 кВ, при нормальном состоянии
схемы: от 0 до 6 ч и от 22 до 24:
Переток мощности между ГРУ-10 кВ и РУ 220 кВ, при аварийном или ремонтном
отключении блока на ГРУ-10 кВ:
По данным расчета построены графики перетоков мощности между ГРУ-10 кВ и
РУ 220 кВ при различных режимах работы станции (рис. 1.3.1).
Рисунок 5 - График перетока мощности между ГРУ-10 кВ и РУ 220 для
различных режимов
Номинальную мощность трансформаторов связи выбираем с учетом того, что Sперет.max= Sперет2=
102,7 МВ А, принимая Кп.ав = 1,4:
По справочным данным выбираем трансформатор типа ТД-80000/220, исполнение
Uвн=242кВ, Uнн=10,5 кВ. С параметрами: Sном=80 МВА, Pх=79 кВт, Pк=315 кВт Цена
= 18,6 м.р. Допустимый коэффициент систематической нагрузки Кп.сист=1,4
Вариант 2: Расход мощности на собственные нужды одного генератора 160 МВт
Выбираем поминальную мощность блочных трансформаторов по условию
Выбираем блочные трансформаторы исходя из условия Sт.ном > 131,3 МВА
На стороне 220 кВ выбираем блочные трансформаторы типа ТДЦ-200000/220,
исполнение 242/18 кВ, с параметрами: Sт.ном.=200 МВА; Pх1=130
кВт; Pк1=660 кВт; Ukв-н=11%. Цена =253000 р.
Полная мощность нагрузки на шинах ГРУ-10 кВ в интервалы времени (см. рис.
1.2.2):
Переток мощности между ГРУ-10 кВ и РУ 220 кВ, при нормальном состоянии
схемы:
Переток мощности между ГРУ-10 кВ и РУ 220 кВ, при аварийном или ремонтном
отключении блока на ГРУ-10 кВ:
По данным расчета построены графики перетоков мощности между ГРУ-10 кВ и
РУ 220 кВ при различных режимах работы станции (рис. 1.3.2.).
Рисунок 6 - График перетока мощности между ГРУ-10 кВ и РУ 220 для
различных режимов
Номинальную мощность трансформаторов связи выбираем с учетом того, что Sперет.max= Sперет2=
-48,9 МВ А, принимая Кп.ав = 1,4:
Принимаем к установке трансформатор ТД-80000/220, исполнение Uвн=242кВ,
Uнн=10,5 кВ. С параметрами: Sном=80 МВА, Pх=79 кВт, Pк=315 кВт Цена = 18,6 м.р.
Допустимый коэффициент систематической нагрузки Кп.сист=1,4
1.4 Выбор источников питания системы собственных нужд станции
Для производства электрической энергии на электрических станциях
необходима электрическая энергия, которая расходуется, в основном, на
приведение в движение различных механизмов, обеспечивающих работу главных
агрегатов: котлов, турбин, генераторов. На ТЭЦ электроэнергия необходима для
приготовления топлива и подачи его в топки котлов, подачи воздуха в камеры
сгорания и удаления из них продуктов горения, подачи воды в котлы, поддержания
вакуума в конденсаторах турбин, водоснабжения станции, управление
оборудованием, вентиляции, освещения и др.
Напряжение СН выбирают равным 6 кВ. На ТЭЦ питание собственных нужд
осуществляется ответвлениями от генераторов через трансформаторы. Мощность
рабочего трансформатора СН для блоков мощностью 60 МВт и 110 МВт: Sсн.max=6,2 МВА.
Выбираем шесть трансформаторов ТМ-6300/10 с параметрами:
Sт.ном.=
6,3 МВА; Uвн=10 кВ, Uнн=6,3 кВ. Цена = 11400 р.
.5 Выбор способов ограничения токов короткого замыкания
Ограничение токов К.З. необходимо для улучшения технико-экономических
показателей электростанции и повышения ее надежности.
Номинальный ток секционного реактора Iн.р должен составлять (0,6-0,8) номинального тока Iг.ном, что соответствует режиму
наибольшего перетока мощности между секциями Индуктивное сопротивление
секционного реактора принимается в пределах 8-12%.
Выбираем реакторы РБНГ 10-2500-0,35У1
Uном=10
кВ; Xном=0,35 Ом; Iд.д=2500 А.
1.6 Выбор схем распределительных устройств
Для РУ-220 кВ выбираем с двумя рабочим и третьей обходной системой шин.
Для ГРУ-10 кВ производим секционирование каждого генератора (для обоих
вариантов).
1.7 Технико-экономическое сравнение вариантов главной схемы электрических
соединений
Экономическим критерием при выборе варианта структурной схемы будет
являться минимум приведенных затрат. Так как в выбранных ранее вариантах схемы
комплектация трансформаторами одинакова, эксплуатационные издержки в для
сравнения вариантов не учитываются. В расчет берутся только капиталовложения,
определяемые стоимостью трансформаторов, ячеек распределительных устройств и
высоковольтных выключателей.
Таблица 2 - Сравнение вариантов главной схемы
В результате технико-экономического сравнения вариантов, первый вариант
оказался дешевле второго на 38,9 млн. руб, следовательно для дальнейшего
рассмотрения первый вариант.
2. Расчет токов короткого замыкания
Вычисление значений токов короткого замыкания необходимо для выбора
электрических аппаратов и токоведущих частей ТЭЦ. В соответствии с заданием
определяем токи к.з. на сборных шинах РУ 220 кВ (точка К1), на выводах блочного
генератора (точка К2) и на сборных шинах РУ 10 кВ (точка КЗ).
Рисунок 7 - Электрическая схема замещения расчетной схемы
Для расчетов составим электрическую схему замещения (Рисунок 7), а все
сопротивления приводим к одной ступени, конкретно в данном случае - к месту
короткого замыкания.
Схемой замещения называется электрическая схема системы, в которой все
магнитные (трансформаторные) связи заменены электрическими и все элементы системы
(генераторы, трансформаторы, линии электропередачи и др.) представлены своими
сопротивлениями.
Сопротивления всех элементов в схеме замещения могут быть выражены в
именованных или относительных единицах. Расчет токов короткого замыкания. в
именованных единицах является более наглядным, поэтому сопротивления
генераторов, трансформаторов и др. элементов системы выразим в именованной
системе единиц (в Омах).
При составлении электрическом схемы замещения системы (включая
проектируемую станцию) сопротивления всех элементов, работающих на разных
ступенях напряжения, будут приведены к одному базисному напряжению. За базисное
напряжение удобно принимать среднее напряжение одной из ступеней, на которых
имеет место короткое замыкание.
В целях упрощения расчетов для каждой электрической ступени на схеме
замещения вместо действительного напряжения укажем среднее эксплуатационное
напряжение Uср (междуфазное) согласно следующей
шкале: 3,15; 6,3; 10,5; 13,8; 15,75; 18; 20; 24; 37; 115; 154; 230; 340; 515;
770 кВ. Из этого же ряда, соответственно, выберем и базисное напряжение Uz.
Составим схему замещения, где все элементы заменим на соответствующие
индуктивные сопротивления, приведенные к ступени базисного напряжения Uб=230
кВ.
В электрическую схему замещения системы синхронные генераторы входят
сверхпереходным значением индуктивного сопротивления по продольной оси x”d, которое в справочной литературе указывается в относительных
единицах при номинальных условиях, а также сверхпереходной ЭДС Е"
Приводим сопротивления к базисному напряжению 230 кВ по формулам:
Сопротивление генератора, приведённое к ступени базисного напряжения
Значение сверхпереходной ЭДС генераторов при номинальных условиях в
относительных единицах рассчитывается по следующей формуле:
Значение сверхпереходной ЭДС генератора, приведённая к ступени базисного
напряжения вычисляется по формуле:
В расчетную схему входит энергосистема, заданная своей полной мощностью,
и сопротивлением в относительных единицах. В схему замещения электрической
системы она вводится в виде эквивалентного генератора с э.д.с. и
сопротивлением. Напряжение ступени равно 230 кВ, сопротивление системы 0,9 и
мощность системы 6 ГВА.
Сопротивление системы, приведённое к ступени базисного напряжения:
Рассчитаем сверхпереходное ЭДС энергосистемы по формуле:
Сопротивление блочных трансформаторов, приведённое к ступени базисного
напряжения:
Сопротивление линий, приведённое к ступени базисного напряжения:
Нагрузка при расчете токов короткого замыкания в сетях 35 кВ и выше не
учитывается и, значит, в схему замещения не вводится. Однако, нагрузка,
включенная непосредственно у генераторов и имеющая мощность, соизмеримую с
мощностью генераторов, учитывается путем уменьшения э.д.с. этих генераторов. В
проектируемой ТЭЦ такая нагрузка на много больше мощности генераторов,
следовательно - не учитывается.
В процессе свертывания схемы применяют простейшие преобразования
(сложение последовательно соединенных сопротивлений; замена нескольких
сопротивлений, соединенных параллельно, одним эквивалентным; преобразование
сопротивлений)
Преобразованная электрическая схема замещения системы представлена на
рисунке 9. Определяем результирующие сопротивления.
Рисунок 9 - Упрощенная схема замещения
Произведем вычисление сопротивлений для упрощения схемы:
Рисунок 10- Схема замещения после преобразования
На основе преобразованной схемы замещения производится расчет токов к.з.
во всех лучах (ветвях) схемы. В процессе расчета определяются следующие
параметры:
- начальное значение периодической составляющей тока К.З. в
каждой ветви (действующее значение за каждый период ), кА;
- периодическая и апериодическая составляющие тока К.З. к
моменту размыкания дугогасительных контактов выключателя ( ), кА.
Физический смысл указанных параметров поясняется рисунком 2.4.1, на
котором показаны кривые изменения во времени тока к. з. в каждой ветви и его составляющих -
периодической и апериодической . Момент возникновения к. з.
соответствует условиям, при которых полный ток к.з. и его апериодическая
составляющая достигают максимальных значений.
Определим начальное значение периодической составляющей тока к.з. для
каждой ветви, изображенной на рисунке 8 по формуле:
Начальное значение суммарного периодического тока к.з. от всех
источников:
Ударный ток для каждой ветви рассчитывается по формуле:
где ку- ударный коэффициент, для РУ 10 ку=1,935 и РУ 220 ку=1,965; для
системы ку=1,72.
Ударный ток от всех источников в месте к.з.:
Так как ТЭЦ и система являются удаленными источниками, то их
периодическая составляющая Iпτ C = Inо C =4,68 кА.
Для генераторов станции 1пτ рассчитывается последующим формулам:
По расчетным значениям β и типовым кривым периодической
составляющей тока к.з., изображенных на рисунке 2.4.3, определяем соотношение
Рисунок 12 - Типовые кривые изменение во времени периодических
составляющих тока к.з. при различных удаленностях точки к.з.
Для РУ 10 кВ α = 0,98, для РУ 220 кВ α = 0,98 .
Периодическая составляющая тока в месте к.з. рассчитывается по формуле:
После подстановки значений получим:
Суммарная периодическая составляющая тока в месте к.з:
Для расчета апериодической составляющей тока к.з. зададимся значением
постоянной времени затухания, для системы и ТЭЦ Та=0,03, для проектируемой
станции Та = 0,26. Расчетное время отключения цепи выключателя τ = 0,1с.
Суммарная апериодической составляющей тока к.з.:
Составим схему замещения, где все элементы заменим на соответствующие
индуктивные сопротивления, приведенные к ступени базисного напряжения Uб=10,5
кВ. Весь расчет проводится по принципу аналогичному изложенному в п. 2.4.
Пересчитываем сопротивления в соответствии с базисным напряжением 10,5 кВ
и сверхпереходные ЭДС всех источников:
Рисунок 13 - Упрощенная схема замещения
Определим параметры верхней части схемы:
Схема замещения примет вид, изображенный на рисунке 14
Рисунок 14 - Преобразованная схема замещения
Определим начальное значение периодической составляющей тока к.з. для
каждой ветви:
Начальное значение суммарного периодического тока к.з. от всех
источников: IпоΣ=33,14 кА;
Ударный ток от всех источников в месте к.з.: iУΣ=91,63 кА.
Периодическая составляющая тока в месте к.з.:
Для РУ 220 кВ α = 0,98, для РУ 10 кВ α = 0,98, для блочного генератора α = 0,98.
Суммарная периодическая составляющая тока в месте к.з IпτΣ=26,48 кА.
Апериодическая составляющая тока к.з.:
Суммарная апериодическая составляющая тока к.з. равна iaτΣ=0,316 кА.
Составим схему замещения, где все элементы заменим на соответствующие
индуктивные сопротивления, приведенные к ступени базисного напряжения Uб=10 кВ.
Весь расчет проводится по принципу, аналогичному изложенному в п. 2.4.
Пересчитываем сопротивления и сверхпереходные ЭДС всех источников в
соответствии с базисным напряжением 10 кВ:
Определим параметры верхней части схемы:
Рисунок 15 - Упрощенная схема замещения
Схема замещения примет вид, изображенный на рисунке 16:
Рисунок 16 - Преобразованная схема замещения.
Определим начальное значение периодической составляющей тока к.з. для
каждой ветви, изображенной на рисунке 16:
Начальное значение суммарного периодического тока к.з. от всех
источников: IпоΣ=14,73 кА.
Ударный ток от всех источников в месте к.з.: iУΣ=40,5кА.
Периодическая составляющая тока в месте к.з. равна:
Для РУ 220 кВ α = 0,98, для РУ 10 кВ α = 0,98.
Суммарная периодическая составляющая тока в месте к.з равна: IпτΣ=20,454 кА.
Апериодическая составляющая тока к.з.:
Суммарная апериодическая составляющая тока к.з.: iaτΣ=0,199 кА;
Результаты расчетов токов к.з. сведем в таблицу 7.
Таблица 7 - Итоговые данные расчета токов короткого замыкания
Ветвь генераторов,
присоединенных к РУ ВН.
Ветвь генераторов,
присоединенных к РУ СН.
Ветвь генераторов,
присоединенных к РУ ВН.
Ветвь генераторов,
присоединенных к РУ СН.
Ветвь генераторов,
присоединенных к РУ ВН.
Ветвь генераторов,
присоединенных к РУ СН.
Выбор выключателей происходит по номинальному напряжению U длительному номинальному току Iдл, отключающей способности.
Соответственно, осуществляется их проверка на термическую и динамическую
стойкость.
Для выбора выключателей должны быть известны следующие исходные и
расчетные данные:
Uуст -
напряжение электроустановки, кВ;
Iраб.форс
- рабочий ток форсированного режима электроустановки, кА;
Inо, Iдл, Inτ, Iaτ,-
параметры тока КЗ
отключаемого выключателем, кА;
Для выбора выключателей необходимо рассчитать рабочий форсировочный ток и
тепловой импульс тока по формулам:
где Рпред - предельная нагрузка на выключатель.
где Inо - начальное значение суммарного
периодического тока от всех источников, А;
Та - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з.,
с.
Для удобства расчетов все данные заносятся в таблицы.
.1.1 Выбор выключателей для ОРУ 220кВ
Для ОРУ 220кВ выбран выключатель элегазовый баковый ВЭБ-220. Он имеет
пружинный привод ППВ и встроенные трансформаторы тока высокого класса точности.
Выключатель изготовлен в климатическом исполнении УХЛ1 и предназначен для
эксплуатации в ОРУ и ЗРУ в районах с умеренным и холодным климатом.
Производитель гарантирует высокий коммутационный и механический ресурс, что
обеспечивает, при нормальных условиях эксплуатации, не менее чем 25-летний срок
службы до первого ремонта. ВЭБ-220 имеет высокие пожаро- и взрывобезопасность.
Таблица 8 - Выбор выключателей для ОРУ 220кВ
Каталожные данные
выключателя (тип)
Здесь βн - номинальное содержание апериодической составляющей тока
отключения, отн. ед. (при отсутствии данных принимается равным 0,2);
Iτ и tт -
предельный ток термической стойкости (кА) и допустимое время его действия (с).
Проверим выполнение условий 2, 6, 7:
Так как все условия выбора выполняются, принимаем выключатель ВЭБ-220.
Выбор разъединителей аналогичен выбору выключателей. По формулам (33),
(34) рассчитываем рабочий форсировочный ток Iрф и тепловой импульс тока Вк.
.2.1 Выбор разъединителей для ОРУ 220 кВ
Для ОРУ 220 кВ выбран разъединитель РГН-220/1000УХЛ1.
Таблица 11 - Выбор разъединителей для ОРУ 220кВ
Каталожные данные
разъединителя (тип)
Разъединитель РГН-220/1000УХЛ1 удовлетворяет всем условиям.
.2.3 Выбор разъединителей для ГРУ 10 кВ
Для ГРУ 10 кВ выбран разъединитель РГН-10/2000УХЛ1. Его расчет проведен в
таблице 12.
Таблица 12 - Выбор разъединителей для ГРУ 10 кВ
Каталожные данные
разъединителя (тип)
Разъединитель РГН-10/2000УХЛ1удовлетворяет всем условиям.
Характеристики выбранных разъединителей занесены в таблицу 13.
Таблица 13 Характеристики разъединителей
Ток электродинамической
стойкости, кА
.3.1 Выбор проводов сборных шин ГРУ 10 кВ.
Сборные шины выбираются по допустимому току из условий нагрева в
длительном режиме и проверяются на термическую и динамическую стойкость при
к.з. В целях выявления наиболее нагруженного участка, проводим расчет перетоков
мощности на участках сборных шин в нормальном и аварийном режимах.
Будем считать, что одна линия нагружена максимально во всех режимах
мощностью Р=150 МВт. Остальные нагружены равномерно:
Находим реактивные мощности по формуле:
Составим распределение мощностей в нормально-максимальном режиме и
изобразим её графически на рисунке 14.
Рисунок 17 - Распределение мощности в нормально-максимальном режиме для
ГРУ-10 кВ
Из рисунка 17 видно, что в составленной схеме максимально нагружен
участок 3-4: Р=72,4 МВт и Q=44,888
МВАр. Переток полной мощности находим по формуле:
Примем к рассмотрению аварийно-максимальный режим. Допустим, что из строя
вышел один генератор.
Рисунок 18- Распределение мощности в аварийно-максимальном режиме для
ГРУ-10 кВ
Из рисунка 18 видно, что в составленной схеме максимально нагружен
участок 2-3: Р=250 МВт и Q=155
МВАр. Переток полной мощности найдем по формуле : .
Исходя из мощности наиболее загруженного участка (участок 2-3, рисунок
18), определим номинальный ток:
После подстановки получим следующее значение тока: .
Для каждой фазы шин произведем выбор двух сталеалюминевых проводов марки
АС-400/18 с номинальным сечением 678 мм2 и суммарным допустимым током 2x830
А> 1544 А.
Проверим сборные шины РУ 110 кВ на термическую стойкость при к.з.
Проверка заключается в сравнении температуры проводов в момент отключения к.з. ϑн
с допустимой температурой ϑдоп (для сталеалюминевых шин - 200°С).
Определим начальную температуру проводов по формуле:
где ϑo.hom - номинальная температура шин, 25
°С;
ϑн.доп - номинальная допустимая температура шин 70°С.
Подставив значения в формулу 39, получаем начальную температуру проводов:
По рисунку 19 определяю начальное значение теплового импульса:
Рисунок 19 - Кривые зависимости номинальной температуры шин от теплового
импульса
Определим конечное значение теплового импульса по формуле:
где q - сечение проводов по алюминию.
По кривым зависимости ϑн от Ак (рисунок 3.3.3) определим конечную
температуру: ϑк =67°С <200°С. Следовательно, провода сборных шин РУ-10
кВ удовлетворяют условию проверки на термическую стойкость.
Выбираем ошиновку. Выбор сечения производится по экономической плотности
тока.
Экономическое сечение рассчитывается по формуле:
где iэк =1A/mт2 -
экономическая плотность тока.
Для ошиновки выбираем провод АС-600/72 по 2 на фазу, с сечением по
алюминию 600 мм2 и допустимым током 2100 А.
Проверим ошиновку на термическую стойкость:
По рисунку 19 определим начальное значения теплового импульса и конечную
температуру:
Выбранные для ошиновки провода удовлетворяют условиям.
.3.2 Выбор проводов сборных шин ОРУ 220 кВ
Будем считать, что одна линия нагружена максимально во всех режимах
мощностью Р=250 МВт. Остальные линии нагружены равномерно. Определяем
остаточную мощность:
Составим, в графической форме, распределение мощностей в
нормально-максимальном режиме.
Рисунок 20 - Распределение мощности в нормально-максимальном режиме для
ОРУ-220 кВ
Из рисунка видно, что в составленной схеме максимально нагружен участок 2÷3:
Р=117,2 МВт и Q=72,664 МВАр. Переток полной мощности
находим по формуле 37: S =
137,898 MBA.
Рассмотрим аварийно-максимальный режим. Допустим, из строя вышел один
генератор.
Рисунок 21 - Распределение мощностей в аварийно-максимальном режиме для
ОРУ-220 кВ
Наиболее загруженный участок - 1-2 : Р=132, МВт и 82,356 МВАр.
Переток полной мощности находим по формуле (37):
Исходя из мощности наиболее загруженного участка (участок 4-5, рисунок
21), определяем номинальный ток:
Выберем для каждой фазы шин сталеалюминевый провод марки АС-150/32 с
номинальным сечением 148 мм2 и допустимым током 450 А>410 А.
Проверим сборных шин РУ-220 кВ на термическую стойкость при к.з..
Определим начальную температуру проводов по формуле (39): ϑн =
66<200оС.
По рисунку 16 определяю начальное значение теплового импульса:
Определим конечное значение теплового импульса:
По кривым зависимости ϑн от Ак (рисунок 19) вычисляем конечную
температуру: ϑk =66°С <200°С.
Из последнего неравенства следует, что провода сборных шин РУ-220 кВ
удовлетворяют условию проверки на термическую стойкость.
Выбираем ошиновку. Выбор сечения производится по экономической плотности
тока плотности тока.
Экономическое сечение рассчитывается:
Для ошиновки выбираем провод АС-550/71 с сечением по алюминию 549мм2 и
допустимым током 945 А.
Проверяем на термическую стойкость: ϑн = 44,5<200оС.
По рисунку 19 определяем начальное значение теплового импульса и конечную
температуру:
Выбранные для ошиновки полностью удовлетворяют условиям.
Выбор трансформаторов тока производится по напряжению, току и классу
точности.
Так как в пункте 3.1 был произведен выбор высоковольтных выключателей
ВЭБ-220, в конструкции которых предусмотрены измерительные трансформаторы тока,
отдельный расчет и выбор трансформаторов тока в данном курсовом проекте не
производится.
Для участков схемы, где выключатели не установлены, а трансформация тока
всё же требуется для проведения измерений, производим расчет и выбор
трансформаторов тока. Занесем нагрузки от приборов для каждой фазы в таблицу
14.
Таблица 14 - Таблица нагрузок трансформаторов тока
Прибор, фиксирующий место
повреждения
Выбор трансформаторов тока для ГРУ-10 кВ.
Выберем трансформаторы тока элегазовые модернизированные в фарфоровой
покрышке ТГФМ-10 и ТГФМ-220.
Проверяем трансформаторы тока по классу точности Zн1>Zрасч,
для чего применим следующие формулы:
где Rприб - сопротивление приборов на
наиболее загруженной фазе;
Sприб
- мощность наиболее загруженной фазы;
Qдоп -
допустимое сечение для кабеля;
ρ - удельное сопротивление медных жил
кабеля =0,0175 Ом;
Rк -
сопротивление контактных соединений = 0,1Ом;
Произведем расчет для трансформатора тока ТГФМ-10 по формулам (42)-(45):
Выбираем кабель ВВГ с сечением 5 мм2.
В таблице 15 сравним расчетные данные с техническими данными
трансформатора тока, чтобы убедиться в его пригодности к использованию в
имеющейся схеме:
Произведем расчет для трансформатора тока ТГФМ-220:
Выбираем кабель ВВГ с сечением 5 мм2.
В таблице 16 сравним расчетные данные с техническими данными
трансформатора тока, чтобы убедиться в его пригодности к использованию в
имеющейся схеме:
Характеристики выбранных трансформаторов тока занесем в таблицу 17.
Номинальный ток первичной
обмотки, А
Номинальный ток вторичной
обмотки, А
Класс точности обмоток для
измерения
Односекундный ток
термической стойкости, кА
Произведем выбор измерительных трансформаторов напряжения по номинальному
напряжению первичной обмотки UH,
классу точности, номинальной мощности вторичной обмотки S2h, и схеме соединения.
3.5.1 Измерительные трансформаторы напряжения для РУ 220 кВ
Проверку трансформатора напряжения в классе точности производят по его
суммарной нагр
Похожие работы на - Разработка электрической части теплоэлектроцентрали Дипломная (ВКР). Физика.
Б Момышұлы Дара Тұлға Реферат
Лекция по теме Социология личности
Доклад по теме Тушнова В.М.
Дипломная работа по теме Развитие и реформирование государственной службы в Российской Федерации
Реферат: США в послевоенный период (1945-1960 гг.). Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая Работа Реограф 4 Рг 1
Реферат Знаменитые Люди
Методы Изучения Общественного Здоровья И Здравоохранения Реферат
Дипломная работа по теме Влияние государственной политики на развитие российско-украинских торгово-экономических отношений
Реферат: Экономико статистический анализ занятости населения
Аттестационная Работа На Тему Деловая Игра "Эффективность Использования Машинно-Тракторного Парка"
Контрольная работа: Городское население
Курсовая работа по теме Анализ особенностей развития воображения у детей дошкольного возраста посредством художественного конструирования из бумаги
Реферат: Love And Shakespeare Essay Research Paper Love
Реферат по теме Психология здоровья
Контрольная Работа 7 Класс Афанасьева Михеева
Контрольная работа: Падзелы Рэчы Паспалітай
Контрольные Работы По Обж Ответы
Контрольная работа: Особенности патриотического воспитания в современной школе. Скачать бесплатно и без регистрации
Магистерские Диссертации По Экономике
Контрольная работа: Естественное движение населения в России
Реферат: Яка доля людини яка живе у не свою епоху
Вариант