Выбор главной схемы КЭС – 1200 МВт

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Паспортные данные ПРТ-2

Тип трансформатора	Sном, МВА	Напряжение обмоток, кВ	Потери, кВт	Напряжение короткого замыкания Uк, %
		ВН	НН	Рхх	Ркз	ВН-НН	СН-НН
ТРДН-25000/35	25	10.5	6,3-6,3	25	115	10,5	30

трансформатор силовой распределительный генератор

Преимущество второго способа в том что ПРТ-2 имеет связь с двумя высшими напряжениями, повышается надежность. А учитывая что ПРТ-2 подключается к напряжению 10,5, у него относительно не большая стоимость.

1. Выбор схем распределительных устройств

Электрическая схема РУ выбирают после выбора структурной схемы проектируемой электростанции.

Схема РУ определяется:

- номинальным напряжением;

- номинальной мощностью генераторов;

- общим числом присоединений;

- перспективой развития.

При выборе схем РУ следует определиться с системами шин и количеством выключателей на одно присоединение.

В РУ 110-220 кВ применяют схемы одна рабочая с.ш. с обходной или две рабочие с.ш. с обходной с фиксированным числом присоединений

В РУ 330 кВ и выше применяют схемы 3/2, 4/3, многоугольников.

Рассчитываем суммарное число присоединений на шинах для дальнейшего определения схемы РУ

(1)

- число присоединяемых линий;

- число присоединяемых трансформаторов связи, или резервных трансформаторов.

=

Где Р_{нагр макс}=300МВт-из задания на проектирование

Р_{пр СП} - пропускная способность воздушных линий

n₃₃₀===8

Рассчитываем число присоединений на шинах РУ 110 кВ (3.1)

=10,

где =2; =6;=1. n_ат=1

Рассчитываем число присоединений на шинах РУ 330 кВ (3.1)

=13.

где =4;=8, n _атр=1

Принимаем схему электрических соединений РУ для двух ступеней напряжения в зависимости от количества элементов присоединенных к ним:

РУ 330 кВ имеет схему с двумя системами шин и четырьмя выключателями на три цепи.

РУ 110 кВ имеет схему с двумя рабочими системами шин и одной обходной

Схема с двумя системами шин и тремя выключателями на две цепи:

В РУ 330-750 кВ на мощных электростанциях применяется схема с двумя системами шин и тремя выключателями на две цепи. На 13 присоединений требуется 20 выключателей, т.е. на каждое присоединение «полтора» выключателя, а на одно присоединение 2 выключателя.



Рисунок 1 - Схема ОРУ 330 кВ «полтора»

Схема с двумя системами шин и четырьмя выключателями на 3 цепей: на 13 присоединений требуется 18 выключателей, т.е. на каждое присоединение 4/3 выключателя. Эта схема экономически выгоднее. Также преимущество этой схемы в том что при выводе одной с.ш.в рем. и при к.з. на другой с.ш. к каждому генератору будет присоединено по ЛЭП и потребитель не потеряет питание.

Рисунок 2 - Схема ОРУ 330 кВ 4/3

На напряжении 110 кВ мы принимаем схему две рабочие с.ш. с обходной с фиксированным числом присоединений, учитывая большое число присоединений и учитывая более высокую надежность данной схемы.

2. Расчет токов короткого замыкания

На расчетной схеме электроустановки намечаем точки короткого замыкания к.з., расчет в которых необходим для дальнейшей проверки выбранных токоведущих частей, коммутационной и измерительной аппаратуры. По расчетной схеме (рис. 1.3) составляем схему замещения (рис. 4.1).

Определяем сопротивления элементов схемы замещения по формулам приближенного приведения. Расчет ведем в относительных единицах.

Сопротивление генератора

x_г=,

где -сверхпереходное сопротивление генератора (табл. 1.1);

- номинальная мощность генератора, МВА (табл. 1.1);

S_б - базисная мощность, МВА. Принимаем S_б = 1000 МВА.

х_г1=х_г2=х_г3=х_г4=х_г5=x_г6=0,195·=0,552.

Сопротивление блочного трансформатора

где U_к% - напряжение КЗ трансформатора, %;

S_ном. - номинальная полная мощность трансформатора, МВА.

Для трансформатора на110 кВ U_к=10,5%, S_ном=400 МВА (табл. 1.3)

x_т1=х_т2 = = 0,262

Для трансформатора на 330 кВ U_к=11,5%, S_ном=400 МВА (табл. 1.2)

х_т3=x_т4=х_т5=х_т6= = 0,287.

Сопротивление АТ связи

х_АТВ= х_АТС=; х_АТН=

где

=()%.

=()%;

=()%.

Величина =10,5%;=38%;=25% (табл. 1.7).

=0,5 (10,5+38-25)=11,75

==-1,25%,

U_КН=0,5 (38+25-10,5)=26,25%,

Сопротивление обмотки АТ ВН

х_АТВ1=х_АТВ2==0,587

Сопротивление обмотки АТ СН

х_АТС1=х_АТС2=0

Сопротивление обмотки АТ СН

х_АТН1=х_АТН2==1,31

Сопротивление системы

x_c=,

где - сверхпереходная мощность к.з. системы, МВА.

Из задания Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

=2000 МВА, Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

=6500 МВА.

Сопротивление системы на напряжение110 кВ

x_с1 = = 0,5

Сопротивление системы на напряжение 330 кВ

x_с2= =0,154.

Схема замещения

Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания на шинах ОРУ 330 кВ

Для расчета токов короткого замыкания, строим схему замещения относительно точки К-1.



Преобразование схемы замещения относительно точки К-1

Сворачиваем схему замещения относительно точки К-1 (рис. 4.2) и находим сопротивления

x₁=x_г1+x_т1=0,552+0.262=0,814

x₃=х₄=х₅ =х₆ =х_г3+х_т3=0,552+0,287=0,839

x₇=x₃|| x₄||х₅||х₆₌х₃/4=

x₁₂= x₃|| х₅||х₆= x₃/3=0,279

x₈= x₁|| x₂=х₁/2=0.814/2=0,407

x₉=х_АТВ/2=0,587/2=0,29

x₁₀=х_АТН/2=1,31/2=0,655

x₁₁= x₉|| x₁₀=

Е_ЭКВ=

Х_ЭКВ=



Рисунок 4.3 - Окончательно преобразованная схема замещения относительно точки К-1

Определяем начальное действующее значение периодической составляющей тока в точке КЗ в кА

I_п0 =,

где - базисный ток.

Значение базисного тока

I_б = ,

где - среднее напряжение ступени, на которой произошло к.з. из [5, стр. 8].

I_б==1,75 (кА.)

Находим I_п0 на ступени330 кВ по формуле (4.9)

I_п0с2 =6,49·1.75=11,35 (кА)

I_п0г3-6=5,41·1.75=9,46 (кА)

I_п0ЭКВ=3,11·1.75=5,44 (кА)

Суммарный ток периодической составляющей тока в точке к.з., кА

I_п0У=I_п0с2 +I_п0г3-6 +I_п0ЭКВ,

I_п0У=11,35+9,46+5,44=26,26 (кА)

Расчет токов короткого замыкания на шинах генератора

Преобразование схемы замещения относительно точки К-2

Е_ЭКВ=

Х_ЭКВ= x_С2|| x₁₂₌0,099

Преобразование схемы замещения относительно точки К-2

Е_ЭКВ1-2=

Х_ЭКВ=

Окончательно преобразованная схема замещения относительно точки К-2

По формуле (4.10) находим I_б

I_б==28,86 (кА.)

Находим I_п0 на ступени 20кВ по формуле (4.9)

I_{п0Еэкв1-2} =(кА)

I_п0Г4=(кА)

Суммарный ток периодической составляющей тока в точкек. з., кА

I_п0У=I_п0ЭКВ1-2+I_п0г4

I_п0У=83,7+59,08=142,78 (кА)

Расчет токов короткого замыкания на шинах с.н.



Преобразование схемы замещения относительно точки К-3

Из пункта 4.1.1 находим

Х₁₃=Х_Т=

Е_{ЭКВ 3}=

Х_ЭКВ=Х_ЭКВ1-2|| Х₄+Х₁₃=

Окончательно преобразованная схема замещения относительно точки К-3

По формуле (4.9) находим I_б

I_б==91,64 (кА.)

По формуле (4.8) находим I_п0Еэкв3

I_п0Еэкв3=(кА)

Рассчитываем ударные токи короткого замыкания в каждой ветви.

Расчет ударны токов короткого замыкания на шинах ОРУ 330 кВ

i_уд=·К_у·I_п0, (4.11)

где К_у - ударный коэффициент.

Ударный ток для различных составляющих находим по выражениям

Своя система

i_{уд с2}=·К_{у с}·I_п0с,

Чужая система

i_{уд с1г1,2} = ·К_{у с1}·I_п0с1,

Блок

i_{уд г3,4,5,6} = ·К_{у г4}·I_пог4,

где К_{у с2,} =1,78, Т_а=0,04;

К_{у с1г1,2}=1,608 Т_а=0,02;

К_{у г3,4,5,6}=1,97 Т_а=0,32 из [4, табл. 3.8].

i_{уд с2}=·1,78·11,354=28,58 (кА)

i_{уд с1, г1,2}=·1,608·5,44=12,37 (кА)

i_{уд с1г3,4,5,6}=·1,89·9,46=18,63 (кА)

Суммарный ударный ток короткого замыкания, кА

i_{уд У}=i_{уд с2}+i_{уд с1,г1,2}+i_{уд с1г3,4,5,6}

i_{уд У}=28,58+12,37+18,63=59,6 (кА).

T_{а экв} - эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока.

Эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока T_{а экв} из [4, стр. 190].

Расчет ударны токов короткого замыкания на шинах генератора

По формуле (4.10) находим i_уд

Система

К_{у с}=1,78; T_а=0,02

i_{уд с}=·1,78·83,7=210 (кА)

Блок

К_{у г}=1,976; T_а=0,442

i_{уд г}=·1,976·83,7=165 (кА)

i_{уд У}=i_{уд с}+ i_{уд г} =210+165=375 (кА).

Расчет ударных токов токов короткого замыкания на шинах с.н.

К_{у с}=1,369; T_а=0,01

i_уд =·1,369·11,5=22,26 (кА)

Результаты расчетов токов короткого замыкания сводим в таблицк.

Токи короткого замыкания

Точка к.з.	UСР, кВ	Іп0, кА	Iп0У, кА	іуд, кА	iуд У, кА	Ку	Та, с
К - 1: С Г С+Г	340	11,354 9,46 5,44	26,26	28,58 18,63 12,37	59,6	1,78 1,608 1,97	0,04 0,02 0,32
К - 2: С+Г Г	20	83,7 59,08	142,8	210 165	375	1,78 1,97	0,04 0,442
К - 3: С+Г	6,3	11,5	11,5	22,26	22, 26	1,369	0,01

замыкание напряжение распределительный генератор

Список источников информации

1. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

2. Данилова Е.А., Пригодо Г.В., Сергеев С.А. Проектирование электрической части станций по курсу «Проектирование электрических станций и подстанций»: Методические указания к выполнению курсового проектирования. Харьков: НТУ «ХПИ», 2005.-56 с.

3. Околович М.Н. Проектирование электрических станций: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1982. - 400 с.

4. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 648 с.

5. Вороновский Г.К., Пискурев М.Ф., Данилова Е.А. Расчет токов короткого замыкания по курсу «Электромагнитные переходные процессы»: Методические указания. Харьков: НТУ «ХПИ», 2004.-68 с.

Размещено на Allbest.ru

...