Техніко-економічні характеристики електричної частини теплоелектроцентралі

Курсова робота на тему



Техніко-економічні характеристики електричної частини теплоелектроцентралі






Зміст



Введення

Вихідні дані ТЕЦ

Вибір числа й потужності генераторів електростанції

Вибір числа й потужності трансформаторів 	ТЕЦ-90

Техніко-економічне порівняння структурних схем

Вибір головної схеми електричних сполук

Складання схеми заміщення у відносних одиницях

Розрахунок струмів короткого замикання

Вибір вимикачів і роз'єднувачів

Вибір шин і струмоведучих частин

Вибір трансформаторів струму й напруги

Висновок

Література




Введення



Сучасна електроенергетика базується на трифазному змінному струмі із частотою 50 Гц. Застосування трифазного струму пояснюється більшою економічністю мереж і установок трифазного струму в порівнянні з установками однофазного змінного струму, а також можливістю застосування найбільш надійних, простих і економічних асинхронних електродвигунів у порівнянні з електродвигунами інших типів.

У містах, селищах і на великих підприємствах електричні мережі будуються на напругу 10 кв і рідше 6 кВ. Напруги 35 і 110 кв застосовуються для зв'язку електростанцій між собою при невеликих відстанях і в розподільних мережах при харчуванні споживачів від потужних станцій. Напруги 220, 330 і 500 кВ застосовуються для зв'язку потужних електростанцій між собою, передачі більших потужностей на далекі відстані, а також для накручено зв'язку.

ТЕЦ, як правило, споруджуються в містах, робочих селищах і при великих промислових підприємствах, тобто в центрі теплових і електричних навантажень. Тому більша частина генераторів ТЕЦ приєднується безпосередньо до збірних шин генераторної напруги 6-10 кВ, від яких відходять лінії для живлення місцевих споживачів, тобто промислових підприємств і міських трансформаторних пунктів ТП. Із цих же збірних шин харчуються й трансформатори власних потреб при наявності надлишкової потужності на ТЕЦ остання передається в енергосистему за допомогою підвищувальних трансформаторів зв'язку, збірних шин підвищеної напруги й ліній електропередачі ВЛ. У випадку дефіциту (недоліку) потужності, що генерує, остання надходить із енергосистеми через ті ж трансформатори зв'язку. Електрична частина кожної електростанції насамперед характеризується схемою електричних сполук, на якій умовними позначками нанесені всі агрегати й апарати електричної частини станції й сполуки між ними.


1. Вихідні дані ТЕЦ



Проектована ТЕЦ потужністю 90 Мвт працює в енергосистемі, що представлена ГРЕС-800. 



Таблиця 1. Вихідні дані

Напруги РУ

Км.

Макс. нагр. На РУ,МВт

Мін. нагр на РУ,МВт

U в.н., кВ

110

110

-

-

U с.н., кВ

35

-

12,00

8,52

U н.н., кВ

6

-

28,00

19,88



Витрати на власні потреби приймаємо рівними 12%.



2. Вибір числа й потужності генераторів електростанції



Число й потужність генераторів на ТЕЦ вибираємо залежно від характеру теплових і електричних навантажень.

При виборі числа й потужності генераторів ТЕЦ, приєднаних до шин генераторної напруги, керуємося наступними міркуваннями:

		з метою зниження струмів к.з. число генераторів, приєднаних до ГРУ, не повинне бути менше двох і більше чотирьох;

		ударний струм к.з. на шинах генераторної напруги повинен бути не більше 300, тому для ТЕЦ із обраними генераторами по 30Мвт доводиться виконувати попередній розрахунок струмів к.з.;

		сумарна потужність генераторів, приєднаних до шин генераторної напруги, повинна перевищувати потужність, видавану із цих шин споживачам.

Беручи до уваги вище викладене, вибираємо два генератори які приєднуються до ГРУ, і оскільки задана потужність ТЕЦ значно перевищує навантаження на генераторній напрузі, приймаємо один блок генератор-трансформатор і підключаємо його до РУ 110кВ. 

З огляду на вищесказане й потужність проектованої ТЕЦ - 90 Мвт, вибираємо три генератори потужністю по 32 Мвт.



Таблиця 2



шт.

P, Мвт

S, МВА

U, кВ

I, кА





ТВС-32УЗ

2

32

40

6,5

3,67

0,8

0,143

ТВС-32УЗ

1

32

40

10,5

2,2

0,8

0,153



Попередня структурна схема ТЕЦ-90 зображена на мал.1.





РУСН

РУВН

ГРУ



















                Т1                        Т2                                    Т3





                Г 1                           Г 2                                



3. Вибір числа й потужності трансформаторів ТЕЦ-90



Число й потужності обираних трансформаторів залежать від їхнього призначення, схеми енергосистеми, схеми включення генераторів, кількості РУ на кожній з напруг. Два трансформатори при цьому вибираємо трьох обмотувальними й один двох обмотувальний.

Трансформатори Т1 і Т2 на ТЕЦ служать для зв'язку високої напруги 110кВ із ГРУ-6кВ і електропостачання споживачів середньої напруги. Два паралельно працюючі трансформатори зв'язку, установлюємо з метою резервування живлення споживачів 6кВ і 35кВ. 

1) Видача надлишкової потужності в енергосистему в період мінімуму навантаження на шинах генераторної напруги:



; 



2) Пропуск від енергосистеми відсутньої потужності на шинах генераторної напруги в момент максимального навантаження й при відключенні одного з найбільш потужних генераторів 









При аварійному відключенні одного із двох паралельно працюючих трансформаторів або при одночасному відключенні одного генератора й одного трансформатора (накладення аварій), перевантаження трансформатора, що залишився в роботі, Sт ав не повинна перевищувати 1,4.

У зв'язку з оборотним режимом роботи трансформаторів зв'язку передбачаємо пристрою для регулювання напруги навантаженням (РПН) на стороні вищої напруги (ВН). 

Блоковий трансформатор Т3 розраховуємо по формулі:



; 


За результатами розрахунків приймаємо Т 1-Т2 - трьох обмотувальні трансформатори типу ТДТН- 40000/110 потужністю 40 МВА.

А блоковий трансформатор Т3 двох обмотувальний типу ТРДН-40000/110 потужністю 40МВА. 

Паспортні дані трансформаторів зведені в таблицю 3.



Паспортні дані головних трансформаторів ТЕЦ. Таблиця 3.

Характеристики трьох- обмотувальних трансформаторів типу ТДТН 40000/110

Характеристики двох- обмотувального трансформатора типу ТРДН 40000/110

Напруги обмоток, кВ

ВН

СН

НН

ВН



НН

115

38,5

6,6

115



10,5

Напруги к.з.,%

ВН-СН

ВН-НН

СН-НН

ВН-НН

10,5

17,5

6,5

10,5

,МВА

40

40

Кількість

2

1



Для проведення техніко-економічного порівняння варіантів зробимо розробку ще однієї структурної схеми. Візьмемо три генератори потужністю по 32Мвт.



Таблиця 4



Коли-В Шт.

P, Мвт

S, МВА

U, КВ

I, кА





ТВС-32УЗ

3

32

40

6,5

3,67

0,8

0,143



Попередня структурна схема ТЕЦ-90 зображена на мал.2.








РУСН

РУВН

ГРУ











              Т1                               Т2 











         Г1                        Г2                            Г3 

Рис.2



1) Видача надлишкової потужності в енергосистему в період мінімуму навантаження на шинах генераторної напруги:



;  



2) Пропуск від енергосистеми відсутньої потужності на шинах генераторної напруги в момент максимального навантаження й при відключенні одного з найбільш потужних генераторів 



; 




За результатами розрахунків приймаємо Т 1-Т2 - трьох обмотувальні трансформатори типу ТДТН- 63000/110 потужністю 63 МВА.



Паспортні дані трансформаторів зведені в таблицю 5. Таблиця 5.

Характеристики трьох- обмотувальних трансформаторів типу ТДТН 63000/110

Напруги обмоток, кВ

ВН

СН

НН

115

38,5

6,6

Напруги к.з.,%

ВН-СН

ВН-НН

СН-НН

10,5

18

7

,МВА

40

Кількість

2



4. Техніко-економічне порівняння структурних схем



Розрахунок техніко-економічних показників 1-ой схеми:























5100 год ; ; ;





кВт*год





Розрахунок техніко-економічних показників 2й схеми























5100 год ; ; ;



> =43,84.


У результаті порівняння вибираємо першу схему (мал.. 1)



5. Вибір головної схеми електричних сполук



Головну схему електричних сполук розробляємо по складеній раніше структурній схемі видачі потужності станції. Для прийнятої схеми видачі потужності визначаємо число приєднань у кожному з РУ, що рахується як сума числа ліній, що відходять до споживачів (n леп), числа ліній зв'язку із системою (n св.) і числа трансформаторів зв'язку або живильних трансформаторів (n т), підключених до даного РУ:



N = n леп+ n св.+ n т.св+ n т



Кількість ліній, що відходять, визначається виходячи з дальності передачі й економічно доцільних величин переданих потужностей 

N ( Р макс./ Рл 

Для напруги 6 кВ :



 приймаємо 6 ліній.



Для напруги 35 кВ :



 приймаємо 2 лінії.



Для напруги 110 кВ приймаємо 1 ЛЕП.

Результати розрахунків зводимо в таблицю 6.




Таблиця 6

Розрахунок кіл-ва відходять від РУ ліній

Напруги

ВН

СН

НН

110

35

6

Число ліній

1

2

6

Розрахунок кіл-ті приєднань РУ

кіл-у трансф.+ліній

кіл-у трансф.+ліній

кіл-у трансф.+ліній

4

4

8



Обрана схема РУ задовольняє наступним вимогам:

1. Ушкодження або відмова кожного з вимикачів не приводить до відключення більше одного енергоблоку.

2. Збіг відмови або ушкодження одного з вимикачів з ремонтом будь-якого іншого не приводить до відключення більше двох блоків і ліній, якщо при цьому зберігається усталена робота енергосистеми або її частини.

3. Кожний генератор приєднується до шин підвищеної напруги через окремі трансформатори й вимикачі.

4. Відключення приєднань виробляється: ЛЕП - не більш, ніж двома вимикачами; енергоблоків, трансформаторів зв'язку, трансформаторів власних потреб - не більш, ніж трьома вимикачами РУ кожної напруги.

У ГРУ 6кВ застосовуємо схему із двома системами збірних шин. Достоїнством цієї схеми є можливість ремонту будь-якої системи шин без відключення споживачів і джерел. Живлення споживачів генераторної напруги здійснюється через реактори. Збірні шини ГРУ ділімо по числу генераторів. Для обмеження струмів трифазного к.з. у схемі передбачаємо секційні реактори.

На середній напрузі застосовуємо схему містка з перемичкою убік ліній.

На вищій напрузі застосовуємо схему з однієї робочою й обхідною системами шин з обхідними й секційними вимикачами. Що дає можливість робити ревізію й випробування вимикачів без перерви роботи.



6. Складання схеми заміщення у відносних одиницях



Опір елементів електричних кіл може бути задане в іменованих величинах і у відсотках або відносних величинах. Для того, щоб схему заміщення можна було перетворити до найпростішого виду, необхідно привести параметри елементів схеми до одного якого-небудь щабля напруги або виразити ці параметри в єдиних масштабах. Останнє в установках напругою вище 1000 У зручніше за все робити за допомогою системи відносних одиниць (о.с.). Щоб одержати відносне значення якої-небудь величини, потрібно поділити її на величину, прийняту за одиницю виміру. При цьому за одиницю виміру або, як прийнято називати, за базисну величину може бути прийняте будь-яке кількісне значення параметра відповідної розмірності.

Сутність системи о.е. полягає в тім, що всі величини, що фігурують у розрахунках, - опору X , струми I , напруги U і потужність S - виражаються не у звичайних одиницях (Ом, А, кВ, МВА), а в частках від прийнятих за базисні одиниці .

Базисні величини зв'язані між собою законом Ома:  і рівнянням потужності







Із чотирьох базисних одиниць тільки дві вибираються довільно, а дві інші виходять із зазначених співвідношень.

Відносне значення будь-якої величини при обраних базисних умовах визначається по формулі:


										(1.1)



де  - значення величини в іменованих одиницях;

 - базисне значення цієї ж величини.

Зірочка * указує, що величина виражена в о.е., індекс б - що вона наведена до базисних умов.

Використовуючи вираження (1.1) для визначення опору в о.е., одержимо:



				(1.2)



де X - заданий індуктивний опір, Ом на фазу.

Звичайно відносні опори елементів (генераторів, двигунів, трансформаторів і реакторів) задаються при номінальних умовах, тобто за базисні величини прийняті номінальні. Їхні величини визначаються по вираженню (1.2), де базисні величини заміняються відповідними номінальними, тобто







Щоб вести розрахунок в о. е., необхідно всі ЕДС і опору елементів схеми виразити в о.е..

Схема заміщення може бути складена точно, тобто про облік дійсних коефіцієнтів трансформації трансформаторів, що беруть участь, або приблизно, коли номінальна напруга всіх елементів, що перебувають на одному щаблі трансформації, приймають однаковим і рівним  ( ) для даного щабля у відповідності з наступною шкалою: 765; 515; 340; 230; 154; 115; 37; 24; 20; 18; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,69; 0,525; 0,4; ПРО,23; ПРО,127 кВ. Надалі будемо користуватися наближеним приведенням.

Для зручності розрахунків за базисну потужність бажано приймати величину, кратну десяти або кратну встановленої потужності джерел, що генерують, розрахункової схеми.

За базисну напругу приймають середнє номінальні напруги щаблів . 

Розрахункові вираження для визначення наведених значень опорів:



генератор ;

трансформатор ;

реактор ;

лінія електропередачі ;



 ,  - базисна й номінальна потужність, МВА ;

 - базисний струм, кА;

, - відносні опори елементів схеми ;

 - питомий опір 1 км лінії, для повітряних приймається рівним ПРО,4 Ом/км, для кабельних - 0,8 Ом/км;

 - довжина ЛЕП, км

 - напруга КЗ трансформатора у відсотках;

 - середня номінальна напруга, кВ

Опору елементів схеми, наведені до базисних умов, наносимо на схему заміщення. Для цього кожний елемент у схемі заміщення позначаємо дробом: у чисельнику ставимо порядковий номер елемента, а в знаменнику - значення відносного індуктивного опору. ЕДС елементів надаються порядкові номери, і вказуємо величину в о.е. 

Зверх перехідна ЕДС для практичних розрахунків перебуває по формулі:







7. Розрахунок струмів короткого замикання



                                                                                                                         12/3                                                                              





           8/2,7                            9/2,7         

                                                                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                                                             

                                                                                                                                                                               

                               6/0,1      7/0,1                                                                                                                            

           4/1,7                            5/1,7                   10/2,6                                              13/0,4                                           16/0,4        

	                                                                                                                                                         



                                                                                                                                                                                             

                                      3/4,5                                                                                                                                               

           1/3,6                            2/3,6                   11/3,8                                               17/0,8                                          20/0,8              

                                                                                       

    

           

                                                                                                                                                                                      

                 E1=1,09                       E2=1,09                E3=1,09                                       E4=1,09                        E7=1,09               



E1=1,09 E2=1,09 E3=1,09 E4=1,09 E7=1,09

E1=1,09 E2=1,09 E3=1,09 E4=1,09 E7=1,09

=37 кВ; =1000 МВА; ;







Для системи приймемо умовно 4 генератори ТГВ200 2Д:



=253; =200 МВА; 

=7,55; соs=0,85; =0,185

і 4 трансформатори ТДЦ 



=250 МВА; =10,5.







Реактор вибираємо по формулі



; 

; кА



вибираємо реактор РБДГ10-4000-0,18УЗ:



=3,2 кА; 0,18 Ом.





















1) 

; 







                                                                                                                      12/3

           8/2,7                             9/2,7         

                                                                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                                                             

                                                                                                                                                                               

                               6/0,1       7/0,1                                                                                                                            

           4/1,7                             5/1,7                  10/2,6                                               21/1,2                                            24/1,2       

	                                                                                                                                                         



                                                                                                                                                                                             

                                       3/4,5                                                                                                                                               

           1/3,6                             2/3,6                  11/3,8 

                                                                                       

    

                                                                                                                                                                                                 

                 E1=1,086                     E2=1,086              E3=1,0918                                    E4=1,09                       E7=1,09               



E1=1,086 E2=1,086 E3=1,0918 E4=1,09 E7=1,09 

E1=1,086 E2=1,086 E3=1,0918 E4=1,09 E7=1,09 

2)II II II = ; =1,206/4=0,3015

( по формулі приведення)

 )







                                                                                                               12/3                                  25/0,3015         Е8=1,09                   

          8/2,7                            9/2,7         

                                                                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                                                             

                                                                                                                                                                               

                             6/0,1       7/0,1                                                                                                                            

          4/1,7                            5/1,7             26/6,45                                                  

	                                                                                                                                                         



                                                                                                                                                                                             

                                     3/4,5                                                                                                                                               

          1/3,6                            2/3,6                   

                                                                                       

    

                                                                                                                                                                                                 

              E1=1,086                     E2=1,086              E3=1,0918                                              



E1=1,086 E2=1,086 E3=1,0918 



Методом дзеркального відображення перетворимо схему до наступного виду:



3,3;

=1,34; =0,031; =0,84375; =1,7875;

;



                                           

      Е8=1,09                           Е3=1,0918                         4) 2,63125      

                                                                                            По формулах приведення перетворимо :  

      27/3,3                                26/6,45                              2,25; =0,65; =0,35;     

                                                                                          =2,25+1,34=3,59;

      28/1,34                                                                        5,4; 10,028;





     30/0,84              29/0,031





                                                                                                                                                                                                         

       31/1,78                                                                                                                                                                                             

                                                                                                                                                                               

                              

        

	                                                                                                                                                         

                 E9=1,086

                                                                                                                                         5)                                                    

 





                                                                                                                                                                                                                 

                                                                                                                                                                                             

      29/0,031                                                                                                                                                                

 

	                                                                                                                                                                                     

                                                                33/5,4               34/10                                                                                                             36/10 

                                          32/2,631                                                                    35/5,5                                      37/2,686         

                                                                                                                                                                     

                                                                                                                                                                



                                                             

E8=1,09   E3=1,0918    E9=1,086                                                                            E8=1,09  E=1,086   E=1,086 



E8=1,09 E3=1,0918 E9=1,086 E8=1,09 E=1,086 E=1,086 

E8=1,09 E3=1,0918 E9=1,086 E8=1,09 E=1,086 E=1,086 




5) Ще раз методом еквіваленту перетворимо схему до кінцевого виду:



; ; ; ;

;  ;  



Початкове значення періодичної трифазного струму КЗ в іменованих одиницях обчислюється по формулі





кА; кА;

3,09кА.

17,34кА – початкове значення періодичної струму КЗ.



Визначимо тепер ударний струм по формулі



 



Середнє значення ударного коефіцієнта на шинах 35 кВ 

=34,2кА; =кА; кА; 

=34,2+4,48+8,4=47,28кА – сумарний ударний струм у крапці КЗ.



8. Вибір вимикачів і роз'єднувачів



Вимикач - це комутаційний апарат, призначений для включення й відключення струму.

Вимикач є основним апаратом в електричних установках, він служить для відключення й включення в ланцюзі в будь-яких режимах: тривале навантаження, перевантаження, коротке замикання, холостий хід, несинхронна робота. Найбільш важкою й відповідальною операцією є відключення струмів КЗ і включення на існуюче коротке замикання.

До вимикачів високої напруги висувають наступні вимоги :

- надійне відключення будь-яких струмів (від десятків амперів до номінального струму відключення);

- швидкість дії, час відключення;

- придатність для швидкодіючого автоматичного повторного включення, тобто швидке включення вимикача відразу ж після відключення;

- можливість - показного керування для вимикачів 110 кВ і вище;

- легкість ревізії й огляду контактів;

- вибухо- і пожежна безпека;

- зручність транспортування й експлуатації.

Основними характеристиками вимикача є: номінальні струм і напруга і його здатність, що відключає , тобто найбільший струм, що вимикач здатний надійно відключити при номінальній напрузі, що відновлюється, мережі.

Роз'єднувачем називається апарат, призначений для відключення й включення ланцюгів високої напруги при відсутності в них струму. При ремонтних роботах роз'єднувачем здійснюється надійний видимий розрив між частинами, що залишилися під напругою, і апаратом, виведеним у ремонт. Контактна система роз'єднувачів не має дуго гасильних пристроїв, тому при відключенні більших струмів виникає стійка дуга, що може привести до аварії в розподільному пристрої. Перш ніж оперувати роз'єднувачем, ланцюг повинна бути знеструмлена за допомогою вимикача.




Вибір вимикачів виробляється по:



1) по напрузі установки 

2) по тривалому струмі ; ;



3) по здатності, що відключає.

У першу чергу виробляється перевірка на симетричний струм відключення за умовою







Потім перевіряється можливість відключення струму КЗ





; тут =0,01з - мінімальний час дії релейного захисту;



 - власний час відключення вимикача.

Якщо умова  дотримується, а , то допускається перевірку за здатністю, що відключає, робити по повному струмі КЗ:







4) на електродинамічну стійкість вимикач перевіряється по граничних наскрізних струмах КЗ:



 ;  



де  - найбільший пік (струм електродинамічної стійкості) по каталозі  - діюче значення періодичного тридцятимільйонного граничного наскрізного струму КЗ. 

5) на термічну стійкість вимикач перевіряється по тепловому імпульсі струму КЗ:







де  - тепловий імпульс струму КЗ із розрахунку,  ;  - середньоквадратичне значення струму за час його протікання (струм термічної стійкості) по каталозі ; - тривалість протікання струму термічної стійкості по каталозі, с.

Вибір роз'єднувачів і кз.

Вибір роз'єднувачів і кз виробляється:



1) по напрузі установки ;

2) по струму , ;

3) по конструкції, роду установки;

4) по електродинамічній стійкості  ;  ,

де ,  - граничний наскрізний струм КЗ (амплітуда й діюче значення);

5) по термічній стійкості ,



де  - тепловий імпульс струму КЗ із розрахунку,  ;  - середньоквадратичне значення струму за час його протікання (струм термічної стійкості) по каталозі ;  - тривалість протікання струму термічної стійкості по каталозі, с.

Коротко замикачі вибираються по тим самим умовам, але без перевірки за струмом навантаження.

Для вибору апаратів зробимо спочатку розрахунок струмів тривалого режиму, тобто струмів нормальної роботи й струмів максимальних навантажень на основних ділянках.

Ланцюг генераторів Г1 і Г2:



 А;  А.



Ланцюг генераторів Г3:



А; А.



На середній напрузі:



 А;  А. 



На вищій напрузі:



 А;  А.



На нижчій напрузі:



 А;  А.

 А;  А.

де ; ;  - номінальні параметри джерела.

Вибір вимикачів і роз'єднувачів на середній напрузі:

По довіднику вибираємо повітряний вимикач типу ВВУ-35А - 40/2000В1 з параметрами:



=35кВ; =2000А; =40кА; =30%; =102кА; =40кА; =40кА; =3c; =0,06c.



Час дії релейного захисту для таких вимикачів



=0,01з; =0,07c - найменший час від початку КЗ до моменту розбіжності контактів (тобто час протікання струму КЗ).



Аперіодична струму КЗ у момент розбіжності контактів визначається по формулі 





=11,9;

 =1,56; =0,393 кА



значення визначали за графіком (с.163).



13,85 кА – сумарне значення аперіодичної складу струму КЗ



Періодична струму КЗ для моменту часу =0,07c. Визначимо її як сумарну величину від струмів окремих груп генераторів

=12,6кА; =1,65кА; =3,09кА; =17,34кА

;

1,248 кА; =0,624 кА; 14,686 кА;



Визначимо кратності (відносини початкових значень періодичної струмів КЗ до номінального струму):



= 10,1; = 2,64; =0,2;

с

=0,65; 0,65*12,6=8,19;

=0,91; 	 0,91*1,65=1,5;

=1,04; 1,04*3,09=3,21;

8,19+1,5+3,21=12,9 кА – періодична струму КЗ до моменту часу 



Тепловий імпульс квадратичного струму КЗ



=17,34*17,34*0,07= 21,05



Вибір роз'єднувача

По довіднику вибираємо роз'єднувач типу РДЗ-1-35/3200 УХЛ1 з параметрами:



=35кВ; =3200А; =125 кА; =50 кА; =4c.



Результати вибору вимикачів і роз'єднувачів на СН зведемо в таблицю 7.


Таблиця 7

Розрахункові дані

Дані вимикача ВВУ-35А-40/2000В1

Дані роз'єднувача  РДЗ-1-35/3200 УХЛ1

=35кВ;

=197,9А;

=12,9кА;



=13,85кА;

=

= *12,9+13,85= 32,1кА;

=17,34кА;

=47,28кА;

=21,05 ;

=35кВ;

=2000А;

=40кА;

= = *0,12*40=6,8кА; 

= = *40*1,12= 63,4кА;

=40кА;

=102кА;

=40*40*4=6400

=35кВ;

=3200А;



 <>

 

 <>



 <> 



 <>

=125кА;

=50*50*4=10000



Примітка: <> - тому що роз'єднувач комутирує тільки знеструмлені ланцюги, те їхня перевірка на здатність, що відключає, не виробляється.

Вибір вимикачів і роз'єднувачів на ГРУ:



Таблиця 8

Розрахункові дані

Дані вимикача

МГГ-10-4000-45УЗ

Дані роз'єднувача 

РВР-10/4000 УЗ

=6,3 кВ;

=3665,7 А;

=3858,6 А;

=10 кВ;

=4000 А;

=10 кВ;

=4000 А;



=45 кА;

=45кА; =120 кА;

=180 кА;



Вибір вимикачів і роз'єднувачів на вищій напрузі:


Таблиця 9

Розрахункові дані

Дані вимикача

МКП-110Б-630-20В1

Дані роз'єднувача 

РНД-110/630 Т1

=110 кВ;

=209 А;

=315 А;

=110 кВ;



=630 А;

=110 кВ;



=630 А;



=20 кА;

=20кА; =52 кА;

=80 кА;



Вибір вимикачів і роз'єднувачів на генераторній напрузі блоку:



Таблиця 10

Розрахункові дані

Дані вимикача

ВВЕ-10-31,5/2500ТЗ

Дані роз'єднувача 

РВР-12/4000 ТЗ

=10,5 кВ;

=2199 А;

=2315 А;

=11 кВ;



=2500 А;

=12 кВ;



=4000 А;



=31,5 кА;

=31,5кА; =80 кА;

=125 кА;



Виберемо вимикачі для установки на лініях, що відходять до споживачів генераторної напруги:



 А



Вибираємо вимикач типу ВМПЕ-10-1600-20УЗ:



=10 кВ > 6,3 і =1600>1283 А.


Зробимо вибір вимикачів установлюваних після ТСН:







Для полегшення обслуговування приймемо таку ж марку як і на генераторній напрузі: ВВЕ-10-31,5/2500ТЗ.

Виберемо додатково реактори встановлювані в лініях споживачів генераторної напруги: 



 А;



вибираємо РБГ*10-630-0,56УЗ:



=630 А>439 А



9.	Вибір шин і струмоведучих частин



Збірні шини будуть розташовані у вершинах прямокутного трикутника з відстанями між фазами 0,8 м і прольотом =2 м. Вибір робимо по струму самого потужного приєднання - генератора ТВС 32УЗ.

Збірні шини по економічній щільності струму не вибираються, тому перетин вибираємо по припустимому струмі. Приймаємо алюмінієві шини коробчастого перетину:



2 (125*55*6,5) , висота =125 мм, ширина полиці  =55мм .

Перетин 2(1370) . А > =3858 А.



Вибір ізоляторів : вибираємо опорні ізолятори ИОР-6-3,75 УХЛ,Т2

=10 кВ > =6,3 кВ; А > =3858 А.



Вибір струмоведучих частин у ланцюзі генератора: захист від збірних шин до роз'єднувачів, від роз'єднувачів до вимикача й від вимикача до стіни ГРУ виконується твердими шинами. Приймаємо шини коробчастого перетину, фази розташовані горизонтально на відстані а=0,8 м , проліт =2м. Вибираємо перетин по економічній щільності струму:



 , =3331,8 



Приймаємо шини коробчастого перетину 2(150*65*7) із загальним перетином 2*1785=3570 , що більше розрахункового



*0,94А> =3538 А



Від висновків генератора до фасадної стіни головного корпуса вибираємо кабель марки КЕТ-60:



А > =3858 А



Вибираємо гнучкий провід у ланцюзі трансформаторів ТДТН 40000/110: тоді перетин алюмінієвих проводів повинне бути



3331-1000=2331 



Число проводів А-400:




5,8 ; приймаємо 6 проводів А-400.



Перевіряємо по припустимому струмі:



А; А> =5132 А.



Приймаємо провід 2АС-500/27+6А-400 , діаметром



=207,6 , відстань між фазами 3м.



На РУСН

Вибір збірних шин 35кВ: перетин вибираємо по припустимому струмі при максимальному навантаженні на шинах. Приймаємо АС-70/11; =11мм; А. Фази розташовані горизонтально на відстані 3м.

Струмоведучі частини від висновків 35кВ трансформатора до збірних шин виконуємо гнучкими проводами, вибираємо перетин по економічній щільності струму



=89,9 ;



приймаємо два проведення у фаз



АС-35/6,2; =8,4мм; А.



Перевіряємо А> =198 А



Опорні ізолятори З6-250 I УХЛ,Т1

=35 кВ = =35 кВ; =560мм.



Прохідні ізолятори ИП-35/630-750УХЛ1:



=35 кВ; А> =198 А



На РУВН

Вибір шин 110 кВ: тому що збірні шини по економічній щільності струму не вибираються, приймаємо перетин по припустимому струмі при максимальному навантаженні на шинах. Приймаємо АС-150/19, 



, =16,8 мм, А



Фази розташовані горизонтально на відстані між фазами 3м. 

Струмоведучі частини від висновків 110 кВ трансформатора до збірних шин виконуємо гнучкими проводами, вибираємо перетин по економічній щільності струму 



=190;



приймаємо два проведення у фазі АС-120/19; =15,2мм;



А. Перевіряємо А> = 315 А.



Опорні ізолятори З6-450 II УХЛ,Т1:



=110кВ = =110 кВ; =270мм


Прохідні ізолятори (лінійне уведення) ГМЛБ-90-110/ 1000-В1:



=110кВ; А> =315 А.



Вибір кабелів

Споживачі генераторної напруги одержують живлення по кабельних лініях, кабель марки ААГ, прокладається в кабельних напівповерхах: (по таб.7.11 Неклипаева) одна жила перетином 150;



 ; 6<10 кВ

; 



беремо двожильний кабель перетином 2*150=300



=abc* =1,46*1*1*147=224 А; А;



427/224=1,9=2 шт.(два кабелі паралельно).

Отже приймаємо два паралельних двожильних кабелі марки ААГ-150.

Для блоку

У блоці генератор-трансформатор ділянка й відпайка до ТСН виконуються комплектним екранованим проводом КЕТ-60 : =10,5; А.

Струмоведучі частини від висновків блокового трансформатора до РУВН виконуємо гнучкими проводами. Перетин вибираємо по економічній щільності струму:


=190



вибираємо 2 приводи у фазі АС-95/141;



=19,8мм; А

Перевіряємо А> = 209 А



10.	Вибір трансформаторів струму й напруги



На генераторній напрузі:

По довіднику вибираємо трансформатор струму ТПШЛ-10 для внутрішньої установки: 



=10кВ; =4000А; =5А; =35кА; =3с



Трансформатор струму ТПШЛ-10 задовольняє умовам вибору, у тому числі:



 =3858,6А =4000А



На середній напрузі: 

По довіднику вибираємо трансформатор струму убудований у трансформатор ТВТ35-1-200/5



=35кВ; =200А; =5А и 



ТВ-35-III-200/5:


=35кВ; =200А; =5А (трансформатор струму убудований у вимикач)



Трансформатор струму ТВТ35-1-200/5 і ТВ-35-III-200/5 задовольняє умовам вибору, у тому числі:



 =198А =200А



На вищій напрузі:

По довіднику вибираємо трансформатор струму убудований у трансформатор ТВТ110-I400/ :



=110кВ; =400А; =5А



Трансформатор струму ТВТ110-I400/5 задовольняє умовам вибору, у тому числі:



 =315А =400А;



Вибір трансформаторів струму для блоку:

По довіднику вибираємо трансформатор струму убудований у трансформатор ТШЛ1 :



=10кВ; =3000А; =5А 



Трансформатор струму ТШЛ10 задовольняє умовам вибору, у тому числі:



 =2315А =3000А;

Вибір вимірювальних трансформаторів напруги

На генераторній напрузі:

По довіднику вибираємо вимірювальний трансформатор НОМ-6-77В4 з параметрами 



=6,3кВ ; =100У



Для робочої системи шин на ГРУ вибираємо трансформатор ЗНОМ-15-63В2 з параметрами



=15кВ; =100/10 0:3 В., =100/ В.. 



На середній напрузі:

По довіднику вибираємо вимірювальний трансформатор ЗНОМ-35-72В1 з параметрами 



=35кВ, =100/ В..



На вищій напрузі:

По довіднику вибираємо вимірювальний трансформатор НКФ-110-83ХЛ1 з параметрами



=110кВ, =100/ В



Вибір трансформаторів струму для блоку:

По довіднику вибираємо вимірювальний трансформатор НОМ-15-77В4 з параметрами



=15 кВ, =100У


Висновок



Виробництво електричної й теплової енергії на електростанціях завжди супроводжується витратою деякої частини електроенергії для потреб самої електростанції. На сучасних теплових електростанціях виробничий процес повністю механізований за допомогою численних пристроїв, як правило, постачених електроприводом. Сукупність всіх цих пристроїв, що забезпечують нормальну експлуатацію станції, і називають власними потребами (ВП). До ВП станції ставляться також висвітлення, опалення й побутові потреби.

Виходячи із заданих умов споживання ел. енергії на власні нестатку й умов резервування вибираємо реактори й трансформатор власних потреб.

Реактори ВП вибираємо по припустимому струмі ;







Вибираємо РБГ*10-630-0,56 УЗ із А. Два реактори такого типу встановлюємо на ГРУ. На блоковій частині встановимо резервний ТСН. Робимо його вибір по формулі , де 0,9 поправочний коефіцієнт.







Для обмеження струмів короткого замикання в блокових трансформаторах власних потреб приймаємо розщеплену обмотку низької напруги. Резервний трансформатор власних потреб вибираємо на щабель вище ТРДНС-25000/110:


кВ; кВ



Трансформатор В.П приєднуємо до відпайок від проводів генераторної напруги. У ланцюзі між генератором і трансформатором блоку встановлюємо вимикач.




Література



1 Рожкова Л.Д., Козулін В.С., Електроустаткування станцій і підстанцій: Підручник для технікумів. – К., 2003

2 Неклепаєв Б.Н., Гачків К.П., Електрична частина електростанцій і підстанцій: Довідкові матеріали для курсового й дипломного проектування: Навчальний посібник для вузів. – К., 2004

3 Довідник по електропостачанню й електроустаткуванню: в 2 т. / Під ред. О.О. Федорова. Т. 2. Електроустаткування. – К., 2000

4 Федоров А.А., Старкова Л.Е. Навчальний посібник для курсового й дипломного проектування по електропостачанню промислових підприємств. К., 2000

5 Довідник по проектуванню електроенергетичних систем /Ершевич В.В., Зейлигер А.М., і ін.; під ред. Рокотяна С.С. і Шапиро І.М. – К., 1996

6 Електротехнічний довідник: В 3 т. Т. 3.2 кн. кн. 1. Виробництво й розподіл електричної енергії – К., 1988.

7 Ю.Б. Гук і ін. проектування електричної частини станцій і підстанцій: Учеб. Посібник для вузів. – К., 2007

8 М.Н. Околович. Проектування електричних станцій: Підручник для вузів. – К., 1982.

9. Економіка підприємства: підручник, під ред.. Сафронова Н.А. – К., 1991

10 Прузнер С.Л. Економіка, організація й планування енергетичного виробництва: Підручник для технікумів. – К., 1996