Учебная работа. Проектирование электрической части конденсационной электростанции

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Проектирование электрической части конденсационной электростанции

Содержание

Задание

Введение

. Выбор генераторов

. Разработка структурной схемы станции

.1 Выбор блочных трансформаторов

.2 Выбор трансформаторов связи

. Разработка упрощенной принципиальной электрической схемы станции

.1 Выбор и описание схемы электрических соединений на стороне ВН

.2 Выбор и описание схемы электрических соединений на стороне СН

. Разработка схемы питания собственных нужд

.1 Выбор рабочих ТСН

. Расчет токов КЗ

. Выбор электрических аппаратов, изоляторов и токоведущих частей в заданных цепях

.1 Выбор комплектного токопровода

список использованной литературы

трансформатор замыкание токопровод электрический

Задание

Вид сжигаемого топливаГазНапряжение на шине U1500Напряжение на шине U2220Схема связи КЭС с энергосистемойКоличество линий связи с системой C13количество линий связи с системой C2-Характеристика нагрузок потребителя U1Количество вид отходящих линий-Max/min нагрузка одной линии МВт-Cos φ-Tmax , ч-Характеристика нагрузок потребителя U2Количество вид отходящих линий5 ВЛMax/min нагрузка одной линии МВт145/80Cos φ0,91Tmax , ч6100Мощность системы, МВА/её сопротивление в отн.ед.Sc 1/xc 15170/2,15Sc 2/xc 2-Длина линий электропередачи, кмl1480l2270l3320

Введение

В настоящее время в России 67 действующих КЭС. На КЭС применяется органическое топливо: твердое топливо, преимущественно уголь разных сортов в пылевидном состоянии, газ, мазут и т. п. Тепло, выделяемое при сжигании топлива, передаётся в котельном агрегате (парогенераторе) рабочему телу, обычно — водяному пару. тепловая энергия водяного пара преобразуется в конденсационной турбине в механическую энергию, а последняя в электрическом генераторе — в электрическую энергию. Отработавший в турбине пар конденсируется, конденсат пара перекачивается сначала конденсатным, а затем питательным насосами в паровой котёл (котлоагрегат, парогенератор). Современные КЭС оснащаются в основном энергоблоками 200 — 800 МВт. Мощность генераторов, устанавливаемых на тепловых электростанциях, неуклонно возрастает. Освоены в эксплуатации энергоблоки 500, 800 МВт, осваиваются блоки 1200 МВт.

Установленная мощность современных КЭС достигает нескольких миллионов киловатт. На шинах таких электростанций осуществляется связь между несколькими электростанциями, происходит переток мощности из одной части энергосистемы в другую. Все это приводит к тому, что крупные КЭС играют очень ответственную роль в энергосистеме Применение крупных агрегатов позволяет обеспечить быстрое наращивание мощностей электростанций, приемлемые себестоимость электроэнергии и стоимость установленного киловатта мощности станции.

Современные КЭС весьма активно воздействуют на окружающую среду: на атмосферу, гидросферу и литосферу. Их влияние на атмосферу выражается в большом потреблении кислорода воздуха для горения топлива и в выбросе значительного количества продуктов сгорания. Это в первую очередь газообразные окислы углерода, серы, азота, ряд которых имеет высокую химическую активность.

В данном курсовом проекте рассматривается электрическая часть конденсационной электростанции (КЭС) мощностью 1600 МВт. На КЭС устанавливаются два турбогенератора мощностью 500 МВт и два мощностью 300 МВт. Номинальное напряжение ОРУ ВН 500 кВ, ОРУ СН 220 кВ. Передача электроэнергии осуществляется по трем линиям напряжением 500 кВ и пяти линиям напряжением 220 кВ.

1. Выбор генераторов

На современных станциях для выработки электроэнергии применяются синхронные генераторы трёхфазного переменного тока. В курсовом проекте генераторы выбираются по заданной мощности. Генераторы для КЭС-1600 МВт выбираю в соответствии с заданием ,т.е. два генератора типа ТГВ-500,включенные на шины РУВН 500кВ, и два генератора типа ТГВ-300,включенные на шины РУСН 220 кВ.

Таблица 1.1. Технические данные турбогенератора ТГВ-500

Наименование параметраТГВ-500Номинальная полная мощность, (МВА)588Частота вращения ,(об/мин)3000Cos φ0,85Номинальное значение тока статора, (кА)17Номинальное значение напряжения статора, (кВ)20Коэффициент полезного действия (КПД), (%)98,8Сверхпереходное индуктивное сопротивление, (отн.ед)0,243Система возбужденияТН 1охлаждение обмоток:статорНВ 2роторНВ 2Общая масса, (т)279,5Масса ротора, (т)61,5

1. буквы обозначают возбуждение :

ТН — независимое тиристорное возбуждение

2. буквы обозначают охлаждение :

НВ — охлаждение непосредственное водой

Таблица 1.2. Технические данные турбогенератора ТГВ-300

Наименование параметраТГВ-300Номинальная полная мощность, (МВА)353Частота вращения ,(об/мин)3000Cos φ0,85Номинальное значение тока статора, (кА)10,2Номинальное значение напряжения статора, (кВ)20Коэффициент полезного действия (КПД), (%)98,8Сверхпереходное индуктивное сопротивление, (отн.ед)0,195Система возбужденияТН,ТС,БЩ 1охлаждение обмоток:статорНВР 2роторНВР 2Общая масса, (т)321,8Масса ротора, (т)55,8

1. буквы обозначают возбуждение :

ТН — независимое тиристорное возбуждение

ТС — тиристорное самовозбуждение

БЩ — бесщёточное возбуждение

. буквы обозначают охлаждение :

НВР — охлаждение непосредственно водородом

2. Разработка структурной схемы станции

Как и схемы других электростанций (ТЭЦ, АЭС), схемы КЭС должны выполняться в соответствии с требованиями в отношении надежности, ремонтопригодности, безопасности обслуживания, удобства эксплуатации, гибкости, возможности расширения, экономичности.

Структурная электрическая схема КЭС зависит от числа и единичной мощности устанавливаемых генераторов.

На КЭС установлено 4 генератора типа ТГВ — турбогенератор с водородным охлаждением. Два генератора G1 и G2 (ТГВ-500) в блоке с трансформаторами T 1 и T 2 включены на шины РУВН 500 кВ. Два генератора G3 и G4 (ТГВ-300) в блоке с трансформаторами T3 и T4 включены на шины РУСН 300 кВ. Связь между РУ осуществляется с помощью автотрансформаторов связи T5 и T6. нагрузка потребителя питается по 5 воздушным линиям. Связь с системой осуществляется по линиям 500 кВ.

.1 Выбор блочных трансформаторов

выбираем блочные трансформаторы.

По формуле:

Sрасч = √ (∑ Pг — Pс.н.)2 — (∑ Qг — Qс.н. )2 , МВ*А (2,1)

расч — расчетная мощность трансформатора, МВ*А

Pг — активная мощность генератора, МВт

Pс.н. — активная нагрузка с.н., МВт

Qг — реактивная мощность генератора, Мвар

Qс.н. — реактивная нагрузка с.н., Мвар

Тип станции — КЭС , вид топлива — газ, то принимаю расход на с.н. 6 % от мощности генератора, тогда:

Для блока генератор — трансформатор в блоке с турбогенератором ТГВ-500 выбираем блочный трансформатор :

с.н. = Pг * Kс.н. , МВт(2,2)

с.н. — активная нагрузка с.н., МВт

Pг — активная мощность генератора, МВт

Kс.н. — коэффициент с.н., %

с.н. =6 % ; (6 % = 0,06)

т.к. cos φ = 0,85 ; то arccos 0,85 = 0,55 ; и tg 0,55 = 0,61 φ =0,61

с.н. = 500 * 0,06 = 30 МВт

Qг = Pг * tg φ , Мвар (2,3)

г — реактивная мощность генератора, Мвар

Qг = 500 * 0,61 = 305 Мвар

Qс.н. = Pс.н. * tg φ ,Мвар(2,4)

с.н. — реактивная нагрузка с.н., Мвар

φ =0,61

Qс.н. = 30 * 0,61 = 18,3 Мвар

Выбираем трансформатор типа ТЦ — 630000/500

Таблица 2.1. Технические данные двухобмоточного трансформатора ТЦ- 630000/500

Наименование параметраТЦ-630000/500Номинальное напряжение ВН, (кВ)525Номинальное напряжение НН и НН1 — НН2, (кВ)15,75 ; 20 ; 24; 36,75потери холостого хода, (кВт)420Потери короткого замыкания, (кВт)1210Напряжение короткого замыкания, (%)13ток холостого хода, (%)0,4

Для блока генератор — трансформатор в блоке с турбогенератором ТГВ-300 выбираем блочный трансформатор :

с.н. = Pг * Kс.н. ,МВтс.н. =6 % ; (6 % = 0,06)

т.к. cos φ = 0,85 ; то arccos 0,85 = 0,55 ; и tg 0,55 = 0,61

tg φ = 0,61

Pс.н. = 300 * 0,06 =18 МВт

Qг = Pг * tg φ ,Мвар

Qг =300 * 0,61 = 183 Мвар

Qс.н. = Pс.н. * tg φ ,Мвар

Qс.н. = 18 * 0,61 = 10,98 Мвар

Sрасч = √(300- 18)2 + (183 — 10,98)2 = 330,32 МВ*А

выбираем трансформатор типа ТДЦ-400000/220.

Таблица 2.2. Технические данные двухъобмоточного трансформатора

Наименование параметраТДЦ-400000/220Номинальное напряжение ВН, (кВ)242Номинальное напряжение НН и НН1 — НН2, (кВ)15,75 ; 20 потери холостого хода, (кВт)280Потери короткого замыкания, (кВт)870Напряжение короткого замыкания, (%)11ток холостого хода, (%)0,45

.2 Выбор трансформаторов связи

расч = √ (∑ Pг — Pс.н. — Pс)2 + (∑ Qг — Qс.н. — Qс )2 , МВ*А (2,5)

расч — расчетная мощность трансформатора, МВ*А

Pс — активная мощность системы, МВт

Qс — реактивная мощность системы, Мвар

)Определяем нагрузку трансформатора в режиме максимальных нагрузок на шинах РУСН:

расч max = √ (∑ Pг — Pс.н. — n*Pс)2 + (∑ Qг — Qс.н. — n*Qс max* tg φ )2 ,МВ*А(2,6)

количество вид отходящих линий

cos φ = 0,91 ; arccos 0,91 = 0,42 ; tg 0,42 = 0,44

tg φ = 0,44

Pг — удваивается потому, что в работе находится два генератора ТГВ-300

Sрасч max = √ (2*300-2*18 -5*145) 2 + (2*183- 2*10,98-5*145*0,44)2 = 162 МВ*А

2) Определим расчетную нагрузку трансформатора в режиме минимальных нагрузок на шинах РУСН:

расч min = √ (∑ Pг — Pс.н. — n*Pс)2 + (∑ Qг — Qс.н. — n*Qс min * tg φ)2(2,7)

Sрасч min = √(2*300 — 2*18-5*80)2 + (2*183-2*10,98-5*80*0,44)2 = 234,8 МВ*А

3) Определяем нагрузку трансформатора в аварийном режиме на шинах РУСН:

расч авар = √ (∑ Pг — Pс.н. — n*Pс max)2 + (∑ Qг — Qс.н. — n*Qс max * tg φ)2 ,МВ*Арасч авар =√(300-18-5*145)2 + (183-10,98-319)2 = 466,74 МВ*А

В этом режиме работает один генератор при максимальной нагрузке.

За расчетную максимальную мощность принимаем мощность самого нагруженного режима: аварийного.

выбираем два автотрансформатора связи типа АОДЦТН-267000/500/220,т.е. на структурной схеме трансформаторы T5 и T6.

Таблица 2.3. Технические данные автотрансформатора АОДЦТН- 267000/500/220

Наименование параметраАОДЦТН- 267000/500/220Номинальная полная мощность, (МВА)267Номинальная мощность обмотки НН, (МВА) 67 83 120наибольший допустимый ток в общей обмотке, (А)1195Пределы регулирования, (%)±8 * 1,4Номинальное напряжение обмотки ВН, (кВ)500/√3Номинальное напряжение обмотки СН, (кВ)230/√3Номинальное напряжение обмотки НН, (кВ)10,5 ;15,5 ; 20,2 ; 38,6потери холостого хода, (кВт)125Потери короткого замыкания ВН-СН, (кВт)470 470 470потери короткого замыкания ВН-НН, (кВт)110 160 310потери короткого замыкания СН-НН, (кВт)100 150 250ток холостого хода , (%)0,25Напряжение короткого замыкания ВН-СН, (%)11,5Напряжение короткого замыкания ВН-НН, (%)37Напряжение короткого замыкания СН-НН, (%)23Полная мощность обмотки ВН, (%)100Полная мощность обмотки СН, (%)100Полная мощность обмотки НН, (%)25 ; 30 ; 45

3. Разработка упрощенной принципиальной электрической схемы станции

3.1 Выбор и описание схемы электрических соединений на стороне ВН

При наличии нескольких вариантов схем в первую очередь выбираются те, которые обеспечивают требования надежности, затем предпочтение отдается более простому и экономичному варианту и, наконец, варианту, в котором требуется наименьшее количество операций с выключателями и разъединителями РУВН при оперативных переключениях.

По рекомендации С.С. Рокотяна автора справочника по проектированию электро- энергетических систем, я выбрал схему :

Рис. 3.1. Схема с 6 выключателями на 3 линии

Трансформаторы — шины с присоединением линий через два выключателя. В данном случае 3 линии и 6 выключателей.

Условия применения: Отсутствие перспективы увеличения количества ВЛ. Напряжение 330-500 кВ 3-4линии.В данном случае количество линий можно увеличить на один.

3.2 Выбор и описание схемы электрических соединений на стороне СН

По рекомендации С.С. Рокотяна автора справочника по проектированию электро- энергетических систем, я выбрал схему : две секционированные системы шин с обходной.

Рис. 3.2. Две несекционированные системы шин с обходной

4. Выбор рабочих трансформаторов СН

На КЭС электроснабжение собственных нужд осуществляется путем устройства ответвления от блока и установки в этих цепях рабочих трансформаторов собственных нужд.

Трансформаторы собственных нужд выбираются по мощности собственных нужд каждого энергоблока и напряжению статора генератора. Но так, как мы посчитали активную и реактивную мощности собственных нужд, то осуществляем выбор трансформаторов собственных нужд по формуле:

с.н. =√ Pс.н.2 — Qс.н.2 ,МВ*А(4,1)

Выбор трансформаторов:

трансформатор T1=T2,расчёт идентичен: Sс.н.=√302 — 18,32 =23,7 МВ*А

трансформаторы T3=T4,расчёт идентичен: Sс.н.=√182 — 10,982=14,26 МВ*А

выбираем трансформаторы собственных нужд: типа ТРДНС-40000/20 для РУВН 500 кВ, и ТДНС-16000/20 для РУСН 220 кВ .

Технические данные трансформатора с.н. ТРДНС- 40000/20

Наименование параметраТРДНС- 40000/20Номинальная полная мощность, (МВА)40Номинальное напряжение ВН, (кВ)15,75; 18; 20Номинальное напряжение НН, (кВ)6.3-6,3; 6,3-10,5; 10,5-10,5потери холостого хода, (кВт)36Короткого замыкания ВН — НН, (кВт)170Напряжение КЗ ВН-НН, (%)12,7ток холостого хода, (%)0,5

Технические данные трансформатора с.н. ТДНС-16000/20

Наименование параметраТДНС- 16000/20Номинальная полная мощность, (МВА)16Номинальное напряжение ВН, (кВ)10,5; 13,8; 15,75; 18Номинальное напряжение НН, (кВ)6,3; 10,5потери холостого хода, (кВт)17Короткого замыкания ВН — НН, (кВт)85Напряжение КЗ ВН-НН, (%)10ток холостого хода, (%)0,7

5. Расчет токов КЗ

коротким замыканием (К.З.) называют всякое случайное или преднамеренное, непредусмотренное нормальным режимом работы электрические соединение различных точек электроустановки между собой или землей, при котором токи в аппаратах и проводниках резко возрастают, превышая , как правило, расчетные значения нормального режима.

Составим расчётную схему (рис 5.1.), рассматриваемой электроустановки ,отметим точку КЗ:

На основании расчётной схемы составил эквивалентную схему замещения (рис 5.2.) :

Рис 5.2.

Определим величины сопротивлений всех элементов схемы замещения в относительных единицах (отн.ед.) :

*б= X"d*ном* Sб / Sном G ,отн.ед.(5,1)

*б — базовое сопротивление ,отн.ед.

Базовая мощность выбирается произвольно — 100 МВ*А или 1000 МВ*А или другое удобное для расчетов X"d*ном — сверхпереходное индуктивное сопротивление ,отн.ед.

Sном G — номинальная полная мощность генератора ,МВ*А

G1= XG2 = 0,243*1000/588 =0,4 отн.ед

генератор ТГВ-300

*б= X"d*ном* Sб / Sном G ,отн.ед.

XG3= XG 4 = 0,195*1000/353=0,55 отн.ед

2) Энергосистема

с =X*ном с * Sб / Sном С ,отн.ед.(5,2)

с — сопротивление системы

Sном C — номинальная полная мощность системы

с=2,15*1000/5170=0,41 отн.ед

3) Блочный трансформатор ТЦ 630000/500

T1 = XT2= XT/100 * Sб / Sном T ,отн.ед.(5,3)

ХТ1= XT2 — сопротивление трансформатора ,отн.ед.

XT — рассчитаю через напряжение короткого замыкания ,данного трансформатора. Uкз ВН-НН=13%

Sном T — номинальная мощность трансформатора ,МВ*А

T1 = XT2 =13% /100 * 1000/630= 0,2 отн.ед

Блочный трансформатор ТЦ 400000/220

T3 = XT4 = XT/100 * Sб / Sном T ,отн.ед.

T — рассчитаю через напряжение короткого замыкания ,данного трансформатора. Uкз ВН-НН=11%

Sном T — номинальная мощность трансформатора , ,отн.ед.

T3 = XT4=11% /100 * 1000/400= 0,27 отн.ед

4)Автотрансформаторы связи

Автотрансформатор АОДЦТН 267000/500/220

T ВН = 0,5(UК ВН-НН + UК ВН-СН — UК СН-НН)(5,4)

T ВН — сопротивление обмотки ВН ,%

UК ВН-НН -напряжение КЗ обмоток ВН-НН ,%

UК ВН-СН -напряжение КЗ обмоток ВН-СН ,%

UК СН-НН —напряжение КЗ обмоток СН-НН ,%

где : UК ВН-СН =11,5%

UК ВН-НН =37%

UК СН-НН = 23%

T ВН = 0,5(37+11,5-23) =12,75 %

XT СН = 0,5(UК ВН-СН + UК СН-НН — UК ВН-НН) ,%(5,5)

T СН — сопротивление обмотки СН ,%

T СН = 0,5(11,5+23-37) = — 1,25 ≈ 0 %

XT НН = 0,5(UК ВН-НН + UК СН-НН — UК ВН-СН) ,%(5,6)

T НН — сопротивление обмотки НН ,%

T НН = 0,5(37+23-11,5) =24,25 %

рассчитал величину сопротивления обмотки НН — XT НН ,но в расчётах она нам не понадобится ,т.к. к обмотке НН никакой нагрузки не подключено.

)линии электропередачи

XL =Xуд*L* Sб /U2ср ,отн.ед.(5,7)

L — сопротивление линии ,отн.ед.

Uср — среднее напряжение линии ,кВ

где Xуд= 0,3 (Рожкова Л.Д., Козулин В.С. — "Электрооборудование станций и подстанций")

Uср=515 кВ , ( Рожкова Л.Д., Козулин В.С. — "Электрооборудование станций и подстанций)

L1 =0,3*480* 1000/5152 =0,5 отн.ед.

XL2 =0,3*270* 1000/5152 =0,3 отн.ед.

XL3 =0,3*320* 1000/5152 =0,36 отн.ед.

Сворачиваю эквивалентную схему до точки КЗ :

9,15= X9 +X15 =0,2+0,4=0,6 отн.ед. (рис 5.3)

1,2= X1*X2 /( X1+X2) =0,5*0,3/(0,5+0,3) =0,18 отн.ед. (рис 5.4.)

X1,2,3= X1,2*X3 /( X1,2+X3) =0,18*0,36/(0,18*0,36)=0,12 отн.ед. (рис 5.5.)

X11,17= 12,75 о.е. ,т.к. X17=0 отн.ед. (рис 5.6.)

X12,18= 12,75 о.е. ,т.к. X18=0 отн.ед. (рис 5.6.)

Пусть X11,12,17,18 равно XA

A= X11,17* X12,18 /( X11,17 +X12,18 ) = 12,75*12,75/ (12,75+12,75)=6,37 отн.ед.

X13,19= X13+X19=0,27 +0,55=0,82 отн.ед. (рис 5.8.)

X14,20= X14+X20=0,27 +0,55=0,82 отн.ед. (рис 5.9.)

Пусть X13,19,14,20 равно XB

B= X13,19 *X14,20 /( X13,19 *X14,20) = 0,82*0,82/(0,82 +0,82)=0,4 отн.ед.

XAB= XA+ XB = 6,37+0,4=6,77 отн.ед. (рис 5.11.)

Пусть X1,2,3,9,15 равно XС

С = X1,2,3* X9,15 /( X1,2,3+ X9,15)= 0,12*0,6/(0,12+0,6) = 0,1 отн.ед.

XABC= XAB* XС /( XAB+XС) =0,1*6,77/(0,1+6,77) = 0,098 отн.ед.

XABC10= XABС+X10=0,098 +0,2=0,298 отн.ед. (рис 5.14.)

путем постепенного преобразования приводим схему замещения к наиболее простому виду так, что каждый источник питания связан с точкой КЗ одним результирующим сопротивлением.

Рассчитаем начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ. Зная, результирующую ЭДС источника и результирующие сопротивления, по закону Ома определим начальное значение периодической составляющей тока КЗ, затем ударный ток, периодическую и апериодическую составляющую тока КЗ для заданного момента времени t.

In0= E"* * IБ / Xрез ,кА(5,8)

In0 — начальное периодическое значение составляющей тока КЗ

IБ= Sб / √3*UБ ,кА (5,9)

IБ — базовый ток, кА

UБ=UсрКЗ =20 кВ

IБ= 1000/ √3*20 = 28,9 кА.

Со стороны системы :

Xрез = 0,3 отн.ед.

E"* = 1,13 отн.ед.

In0 С = 1,13*28,9/0,3 = 108,85 кА

Со стороны генератора G2 :

Xрез =0,4 отн.ед.

In0 G = 1,13*28,9/0,4 = 81,64 кА

определил ударный ток :

ɭуд = √2 * In0*Kуд ,кА(5,10)

Kуд — ударный коэффициент

Kуд=1,97 (таблица из учебника Рожковой Л.Д., Козулина В.С. — "Электрооборудование станций и подстанций).

ɭуд С = √2*4,2*1,97 =1,41*108,85*1,97= 302,35 кА ;

ɭуд G = √2*81,64*1,97 = 1,41*81,64*1,97= 226,77 кА;

ɭ а0 =√2* In0 ,кА(5,11)

ɭ а0 — начальное fпериодическое значение составляющей тока КЗ

ɭ а0 С =√2* IПО С =√2*108,85 = 14,75кА

ɭ а0 G =√2* IПО G =√2*81,64 =12,77 кА

TA= Xрез/ωr рез = 0,35 с (таблица из учебника Рожковой Л.Д., Козулина В.С. — "Электрооборудование станций и подстанций).

τ = 0,1+tс.в. откл = 0,01+0,15 =0,16 с

— τ/Ta= — 016/0,35 = — 0,45

τ — наименьшее время от начала к.з. до момента расхождения дугогасительных контактов, с

Та — постоянная времени цепи τ = tс.в + 0,01

tс.в -собственное время отключения выключателя, с

e ≈ 2,718282

ɭ at =√2* ɭ а0 * e — τ/ Ta ,кА (5,12)

ɭ at -апериодическая составляющая тока КЗ ,кА

ɭ at С =√2* ɭ а0 С * e — τ/ Ta =1,41*14,75* e — 0,45 =1,41*14,75*0,63 =13,1 кА ;

ɭ at G =√2* ɭ а0 G * e — τ/ Ta = 1,41*12,77* e — 0,45 = 1,41*12,77* 0,63 =11,34 кА .

Таблица 5.1.

Точка КЗИсточникIn0, кАiуд, кАi а0, кАiat, кАint, кАК-1энергосистема108,85302,3514,7513,1-К-1 генератор G281,64226,7712,7711,3454,7

6. Выбор электрических аппаратов, изоляторов и токоведущих частей в заданных цепях

Выбираю выключатель Q2 и разъединитель QS2 в цепи генератора ТГВ-500 и трансформатора ТЦ 630000/500.

Iнорм= Pном /√3* Uном* cos φ = 500*103/√3*20*0,85= 17001,02 А

Imax = Pном /√3* Uном* 0,95 * cos φ = 500*103/√3*20*0,95*0,85=17895,81 А

In0 G /Iнорм = 81,64 / 17001,02 = 4,8 Аn,t,r / In0 ≈ 0,67

Int = 0,67* In0 G(6,1)

Int — периодическая составляющая тока КЗ

Int = 0,67*81,64 = 54,7 кА

Расчетные данныеВеличинаКаталожные данныеВыключательРазъединительНапряжение установки, кВ20Номинальное напряжение, кВ20-максимальный ток установки, А17895,81Номинальный ток, А20000-периодическая составляющая тока КЗ, кА54,7Отключающий номинальный ток, кА160-Апериодическая составляющая тока КЗ, кА11,34Допускаемое ток88,46Проверка на отключающую способность полного тока КЗ, кА226,24-Периодическая составляющая тока КЗ, кА81,64Действующее значение периодической составляющей тока КЗ, кА160-Ударный ток, кА226,77Ток электродинамической стойкости, кА410-тепловой импульс тока1066,4Термическая стойкость, кА2с102400-

Выбор выключателей и разъединителей учитывает основные требования, предъявляемые к ним.

Выключатели должны надежно отключать любые токи нормального режима и к.з.

Выбор производится:

) По напряжению установки:

уст ≤ Uном

уст — напряжение установки, кВ

Uном — номинальное напряжение выключателя или разъединителя, кВ

) По длительному току:

норм ≤ Iном; Imax ≤ Iном

где Iнорм — нормальный ток установки, А

Imax — максимальный ток установки, А

Iном — номинальный ток выключателя, А

) На симметричный ток отключения:

пτ ≤ Iотк.ном

где Iпτ — периодическая составляющая тока к.з. к моменту τ, кА

Iотк.ном — отключающий номинальный ток, кА

) Проверка на отключение апериодической составляющей тока к.з.

ίаτ ≤ ίа ном = *βн * Iотк.ном/100

ίа ном — номинальное допускаемое времени τ, кА

βн — номинальное значение содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, %, по каталогам

) Проверка по отключающей способности полного тока к.з.:

( * Iпτ * ίаτ) ≤ * Iотк.ном *(1+βн/100).

6) На электродинамическую стойкость: Iпо ≤ Iдин, ίу ≤ ίдин

Iдин — действующее ίдин — наибольший пик (ток электродинамической стойкости), кА по каталогам.

) На термическую стойкость:

Вк ≤ Iтер* tтер

где Вк — тепловой импульс тока к.з. по расчету, кА²*с;

Iтер — ток термической стойкости, кА, по каталогам;

tтер — длительность протекания тока термической стойкости, с.

Разъединитель не выбераем, т.к. максимальный ток установки 17895,81 А , а разъединителя с номинальным током 17895,81 А просто не существует.

.1 Выбор комплектного токопровода

Токопроводы пофазно- экранированные генераторного напряжения на 10, 20, 24 и 35 кВ с компенсированным внешним электромагнитным полем серий ТЭНЕ и ТЭНП на номинальные токи от 4000 до 31500 А предназначены для электрических соединений на электрических станциях, в цепях трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц. Данный токопровод укомплектован соответствующей электроаппаратурой и оборудованием: трансформаторами напряжения (ЗНОЛ,ЗНОЛП,UGE). трансформатором тока (ТШ,ТШВ, ТШЛ, ТШЛО, ТПОЛ,GSR), разрядником (РВЭ, РВРД, РВМ, РВС, РВО), заземлителями, проходными изоляторами ИП,разъединителем (РВП3-2,РВР3-2,РРЧ3-2),трёхполюсным заземлителем ЗР с блок — замком 3Б-1.

Всё оборудование в скобках можно взять на выбор.

выбираем токопровод типа ТЭНЕ- 20- 20000- 560 УХЛ1,Т1 "Пышма"

Технические данные комплектного токопровода ТЭНЕ- 20- 20000-560 УХЛ1,Т1 "Пышма"

Наименование параметраТЭНЕ- 20- 20000-560 УХЛ1,Т1 "Пышма"Номинальное напряжение , (кВ)20Номинальный ток, (А)20000Ток электродинамической стойкости, (кА)600ток термической стойкости, (кА)240Удельные потери при номинальном токе,(Вт/поч.м.)1200диаметр экрана наружный), (мм)1160Расстояние между осями фаз , (мм)1500Расстояние от оси до низа балки, (мм)876Масса (одной фазы), (кг/пог.м)245

Список использованной литературы

1.электрическая часть электростанций: метод.пособие / сост. Г. А. Сарапулов; НГТУ — Новосибирск, 2008. — 32 с.

.Лыкин А. В. электрические системы и сети: Учеб.пособие. — М.: университетская книга; Логос, 2006. — 254 с.

.Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д. Л. Файбисовича. — 2-е изд., перераб. И доп. — М.: ЭНАС, 2007. -352 с.: ил.

.сайт: WWW.Forca.ru

.Справочник по электрическим установкам высокого напряжения / Под.ред. И. А. Баумштейна, С. А. Бажанова. — 3-е изд., перераб. И доп. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 768 с.: ил.

.сайт: WWW.UCZC.ru

.Л.Д. Рожкова, Л.К. Корнеева, Т.В. Чиркова. Электрооборудование электрических станций и подстанций, 7-е изд.-М.: Издат. Центр "Академия", 2010.-446 с.: ил.

8.Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для сред. Проф. Образования /Рожкова Л.Д., Козулин В.С. — М.: Энергоатомиздат,1987

Учебная работа. Проектирование электрической части конденсационной электростанции