3) Определение начального значения периодической составляющей тока от электродвигателей:

, (5.1)

где I_п0,д - начальное значение периодической составляющей тока от электродвигателей, кА;

- суммарная номинальная мощность всех электродвигателей, электрически связанных с местом короткого замыкания, МВт;

U_ном - номинальное напряжение двигателей, кВ.

4) Нахождение начального значения периодической составляющей суммарного тока короткого замыкания I_п0:

I_п0 = I_п0,с + I_п0,д. (5.2)

5) Вычисление периодической составляющей тока короткого замыкания к моменту времени ф = 0.04 с (собственное время отключения выключателя t_с,в = 0.03 с + 0.01 с):

I_п,ф = I_п0,с + I_п0,д · е^-ф/Т'д = I_п0,с + I_п0,д · е^-ф/0.07, (5.3)

6) Определение апериодической составляющей тока короткого замыкания к моменту времени ф:

, (5.4)

где Т_а,с определяется по кривым на рисунке 3.39 [9] в зависимости от мощности питающей обмотки трансформатора собственных нужд.

7) Нахождение ударного тока короткого замыкания:

, (5.5)

где k_у,с определяется по кривым на рисунке 3.40 .

Определение сопротивления энергосистемы представляет значительные трудности. Однако известно, что среднее начальное значение периодической составляющей тока трёхфазного короткого замыкания в различных точках КРУЭ-110 кВ ТЭЦ составляет 1,3 кА. Поэтому для определения индуктивного сопротивления энергосистемы вычисляется мощность короткого замыкания за трансформаторами связи ТЭЦ:

МВА.

При расчёте токов короткого замыкания в сети 6 кВ собственных нужд сопротивления кабельных линий не учитываются, так как длина их незначительна.

5.2 Расчёт токов короткого замыкания в сети 6 кВ собственных нужд, и выбор токоограничивающих устройств

5.2.1 Выбор линейных реакторов

Линейные реакторы получили применение главным образом в РУ6-10кВ ТЭЦ, выдающих вырабатываемую энергию в кабельные сети. Они необходимы для защиты кабелей от чрезмерного нагревания при к.з., для уменьшения требуемой отключающей способности, а следовательно, и стоимости большого числа выключателей. Дополнительные затраты, связанные с установкой реакторов, и некоторое увеличение потерь напряжения и мощности с избытком окупаются экономией средств на сооружение распределительной сети. Повышается также надежность электроснабжения.

Потери напряжения в линейных реакторах в нормальном режиме невелики. Обычно они не превышают 2-3% среднего эксплутационного напряжения. При к.з. в сети реактор способствует поддержанию напряжения на сборных шинах станции, так как его сопротивление составляет большую часть результирующего сопротивления цепи. Следовательно, при к.з. в сети напряжение на сборных шинах станции снижается относительно мало, что способствует устойчивой работе приемников энергии, присоединенных к соседним реакторам. Это особенно важно при большой длительности замыкания, т.е. при использовании релейной защиты со значительным временем срабатывания.

На ТЭЦ с блочной структурной схемой (блок генератор-трансформатор) линейный реактор подключается к ответвлению от генератора.

Условия выбора линейных реакторов следующие:

- номинальное напряжение реактора должно соответствовать номинальному напряжению установки;

- рабочий ток утяжеленного режима Iутяж. через обмотку реактора не должен превосходить его номинального тока Iном.;

- сопротивление реактора х_р должно обеспечивать ограничение тока к.з. до требуемого уровня Iк., дополнительные потери напряжения в реакторе Uр. в номинальном режиме не должны превышать 1,5-2%;

- ударный ток Iуд. При к.з. за реактором не должен превосходить значения тока электродинамической стойкости Iэд.max., а импульс квадратичного тока к.з. - гарантированного заводом значения.

В данном проекте замена реакторов не предусмотрена.

Таблица 5.1 Технические характеристики реакторов установленных на ТЭЦ -1

Установка	Данные реактора
	Присоединение Наименование	Тип	Индуктивное сопротивление Х, (ом)	Реактивность Хр, (%)	Терм.устойчивость, (кА)	Дин.устойчивость, (кА)	Потери, (кВт)
Г-4 Г-5 Г-6 Г-7	Отпайка	РБ-10-500-0.8	0,8	10	8	45	5,2

5.2.2 Определение токов короткого замыкания

Расчётные схемы, схемы замещения и преобразованные схемы замещения приведены на рис. 5.1.

Параметры расчётных схем и расчёт приведённых значений сопротивлений схем замещения сведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2 Параметры расчётных схем и сопротивления схем замещения рис. 5.2

Элементы	Параметры	Приведённые сопротивления
С	Sк = 259 МВ•А	Ом
Т4, Т5,Т6, Т7	Uк = 11%, Sном = 80 МВ•А	Ом
Г4,	х''d*(ном) = 0.178, Sном = 60 МВ•А	Ом
Г5, Г6, Г7	х''d*(ном) = 0.178, Sном = 63 МВ•А	Ом
РБ	Хр	0,8 Ом

Определение токов короткого замыкания производится по выражениям (5.1), (5.2), (5.3), (5.4), (5.5), Для точки К1 (секция-4)) расчет производится вручную, для точек всех остальных секций, на ЭВМ. Результаты расчетов сведены в табл. 5.3 (мощность присоединённых к секциям двигателей взята из табл. 5.1).

Определение начального значения периодической составляющей тока от электродвигателей:

Нахождение начального значения периодической составляющей суммарного тока короткого замыкания I_п0:

I_п0 = I_п0,с + I_п0,д=7,41+1,83=9,24

Вычисление периодической составляющей тока короткого замыкания к моменту времени ф = 0.04 с (собственное время отключения выключателя t_с,в = 0.03 с + 0.01 с):

I_п,ф = I_п0,с + I_п0,д · е^-ф/Т'д = I_п0,с + I_п0,д · е^-ф/0.07=7,41+1,83•4,14=14,98

Определение апериодической составляющей тока короткого замыкания к моменту времени ф:

=

Нахождение ударного тока короткого замыкания:

Для удобства результаты расчета токов короткого замыкания сведены в табл. 5.3

Таблица 5.3 Сводная таблица расчёта токов КЗ

Наименование места короткого замыкания	Ток короткого замыкания Iп0, кА	Ударный ток iу, кА	Периодическая составляющая т. к. з., Iп,ф, кА	Апериодическая составляющая т. к. з., iп,ф, кА
За реактором отпайки ГТ-4	9,07	21,6	14,31	1,71
На 4,5 секции РУСН-0.4 кV	14,109	34,50	18,20	1,88
За реактором отпайки ГТ-5, сек.6,7 РУСН-6кV	11,362	27,08	14,64	4,33
На 6,7 секции РУСН-0.4кV	17,175	42,14	17,29	6,54
За реактором отпайки ГТ-6, сек.8,9 РУСН-6кV	11,313	26,73	14,77	4,31
На 8,9 секции РУСН-0.4кV	18,583	44,61	18,46	6,76
За реактором отпайки ГТ-7, сек.10,11 РУСН-6кV	11,358	28,03	13,98	4,33
На 10,11 секции РУСН-0.4кV	16,947	43,78	17,42	6,46

6. Выбор электрических аппаратов в системе собственных нужд

6.1 Расчетные условия для выбора электрических аппаратов

Аппараты электроустановок должны удовлетворять расчетным условиям их работы при различных режимах функционирования электроустановок или отдельных частей (например, присоединений РУ). Под расчетными условиями в общем случае понимаются наиболее тяжелые условия, в которых может оказаться аппарат или проводник при различных режимах функционирования электроустановки.

Различают четыре режима работы электроустановок: нормальный, ремонтный, аварийный и после аварийный. Первый, второй и четвертый режимы - это длительные режимы, причем нормальный режим наиболее длительный. Третий режим - кратковременный.

Под номинальным режимом понимается такой режим, когда электроустановка и ее элементы функционируют в соответствии с запроектированными для них параметрами длительного режима по утвержденному диспетчерскому графику нагрузки, без перегрузки элементов и когда в схеме электроустановки нет вынужденно отключенных по той или иной причине элементов.

Ремонтный режим - это режим плановых текущих профилактических и капитальных ремонтов. В ремонтном режиме возможна повышенная нагрузка отдельных оставшихся в работе элементов электроустановки, резервирующих ремонтируемые элементы (линии, трансформаторы, реакторы и т.п.).

Аварийный режим - это режим, вызванный внезапным нарушением нормального режима вследствие коротких замыканий, обрывов фаз (неполнофазный аварийный режим) несинхронных включений элементов энергосистем, возникновения качания в энергосистеме при асинхронном ходе ее частей и т.п. Аварийные режимы, если их быстро не ликвидировать, ведут к отказу элементов электроустановок и электроустановок в целом, цепочному развитию аварии к наиболее тяжелым системным авариям. Электрические аппараты и проводники должны быть динамически и термически стойкими при различных аварийных режимах.

Послеаварийный режим - это режим замены или внеочередного аварийного режима отказавшего при аварийном режиме оборудования. При этом режиме возможна повышенная длительная нагрузка оставшихся в работе элементов электроустановки, резервирующих отдельные элементы.

При выборе проводников и аппаратов необходимо знать максимальные длительные токи нормального режима Iнорм.макс., ремонтного режима Iрем.макс., послеаварийного режима Iпав.макс.. Наибольший из двух последних токов, если он больше Iном.макс., может быть назван максимальным длительным током Iдлит.макс. Кроме того при выборе проводов и аппаратов необходимо знать токи при расчетных условиях к.з.

6.2 Выбор коммутационной аппаратуры

Коммутационная аппаратура: выключатели и разъединители выбирается из соответствия следующим условиям:

1. Номинальное напряжение электроустановки Uуст. меньше или равно номинальному напряжению Uном. выключателя, т.е.:

Uуст ? Uном; (6.1)

2. Ток утяжеленного режима меньше или равен номинальному току выключателя, т.е.

Iутяж ? Iном? (6.2)

3. Начальное значение периодической составляющей тока к.з. меньше или равно действующему значению тока электродинамической стойкости, т.е.

Iп‚о ? Iэд? (6.3)

4. Ударный ток к.з. меньше или равен амплитудному значению тока электродинамической стойкости, т.е.

iуд ? Iэд,max; (6.4)

5. Импульс квадратичного тока меньше или равен номинальному импульсу квадратичного тока, определяемого квадратом тока термической стойкости и временем его протекания, т.е.

B = IІтерм•tтерм? (6.5.)

6. Действующее значение периодической составляющей тока к.з. в момент расхождения контактов меньше или равно номинальному току отключения выключателя, т.е.

Iп,ф ? Iотк; (6.6)

7. Полный ток к.з. к моменту расхождения контактов меньше или равен номинальному ассиметричному току отключения, т.е.

(v2Iп,ф+iа,ф)??2Iоткл(1+вном); (6.7)

где, вном. - номинальное относительное содержание апериодической составляющей.

Для разъединителей условия отключения по току не проверяется.

При выборе электрических аппаратов РУ с U_ном 35 кВ все выключатели РУ устанавливаются однотипными.

6.2.1 Выбор выключателей за ТСН и в присоединение двигателей

;

Таблица 6.1 Выбор выключателей и разъединителей 6 кВ

Расчетные данные	Каталожные данные
	ВНТЭ-10-630	РТЭ-10/1000
Uуст = 6 кВ	Uном = 10 кВ	Uном = 10 кВ
Iном = 369 А	-	-
Imax = 396 А	Iном=630 А	Iном=630,1000 А
Iп, = 18,46 кА	Iотк,н = 20 кА	-
iа, = 6,76 кА	iа,ном=	-
Iп,о = 18,58 кА	Iпр,ск = 20кА	-
iу = 44,61 кА	iпр,ск = 52 кА	iпр,ск = 100 кА
Вк = = = 67,843

6.2.2 Выбор выключателей и разъединителей в цепи за реактором

Для выбора линейных выключателей, установленных за реакторами, необходимо определить ток к.з. в этой зоне, значение этого тока на основании расчета проводимого при выборе линейных реакторов ток к.з. приведен в таблице;

;

.

Таблица 6.2. Выбор выключателей и разъединителей 6 кВ.

Расчетные данные	Каталожные данные
	ВНТЭ-10-630-20У3	РТЭ-10/400У3
Uуст = 10 кВ	Uном = 10 кВ	Uном = 10 кВ
Iнорм = 194 А
Iмах = 396 А	Iном = 630 А	Iном = 400 А
Iп, = 14,23 кА	Iотк,н = 20 кА	-
iа, = 0,336210-3 кА	iа,ном=	-
Iп,о = 14,23 кА	Iпр,ск = 20 кА	-
iу = 27,55 кА	iпр,ск = 52 кА	iпр,ск = 41 кА
Вк = = = 298,1

Таблица 6.3 Технические данные элегазовых выключателей ВНТЭ

Номинальное напряжение Uном	6 кВ
Номинальный ток Iном	630 А
Номинальный ток отключения Iоткл при соs ц - 0.7	7.5 кА
Предельный сквозной ток	амплитуда iпр.с	20 кА
	действующее значение Iпр.с	7.5 кА
Номинальный ток включения	амплитуда iвкл	20 кА
	действующее значение Iвкл	7.5 кА
Предельный ток термической стойкости Iпр.т	7.5 кА
Допустимое время действия предельного тока термической стойкости tпр.т	3 с
Полное время отключения выключателя tоткл	0.05 с
Собственное время отключения выключателя tс.в	0.03 с
Тип привода	пружинно-моторный
Номинальное напряжение ЭВ, ЭО	?220 В, =220 В
Габаритные размеры	160Ч110Ч254 мм
Масса	30 кг
Исполнение	У3

Таблица 6.4Технические данные элегазовах разъединителей РТЭ

Номинальное напряжение Uном	6 кВ
Номинальный ток Iном	630,1000 А
Номинальный ток отключения Iоткл при соs ц - 0.7	7.5 кА
Предельный сквозной ток	амплитуда iпр.с	20 кА
	действующее значение Iпр.с	7.5 кА
Номинальный ток включения	амплитуда iвкл	20 кА
	действующее значение Iвкл	7.5 кА
Предельный ток термической стойкости Iпр.т	7.5 кА
Допустимое время действия предельного тока термической стойкости tпр.т	3 с
Полное время отключения выключателя tоткл	0.05 с
Собственное время отключения выключателя tс.в	0.03 с
Тип привода	пружинно-моторный
Номинальное напряжение ЭВ, ЭО	?220 В, =220 В
Габаритные размеры	160Ч110Ч254 мм
Масса	30 кг
Исполнение	У3

6.3 Выбор шкафов КРУ

РУСН-6 кВ выполняются шкафами КРУ внутренней установки серии, КМ1-«ИСЕТЬ» Ячейки КРУ данной серии применяются на любых объектах электроснабжения.

Выбор ячеек КРУ производится, исходя из условия, что максимальный длительный ток в цепи секций № 4,5 составляет I_max = 282 А а секции № 6,7,8,9,10,11 составляет I_max = (396-331 А)(по табл. 4.1). Выбираются шкафы серии КМ1-«ИСЕТЬ» , предназначенные для линий ввода, секционирования секций РУ и для присоединений. Шинный ввод выполнен снизу. Технические параметры выбранных шкафов КРУ серии КМ1-«ИСЕТЬ» приведены в табл. 6.5

Таблица 6.5 Технические параметры шкафов КРУ серии КМ1«ИСЕТЬ»

Номинальное напряжение (линейное)	6 кВ
Максимальное рабочее напряжение	7.2 кВ
Номинальный ток главных цепей	630А
Номинальный ток сборных шин	1000 А
Номинальные токи отключения выключателей, встроенных в КРУ, кА	20; 31,5А
Ток термической стойкости (3 с -- главные цепи, 1 с -- заземляющие ножи)	20 кА
Номинальный ток электродинамической стойкости главных цепей	51 кА
Номинальная мощность встраиваемых трансформаторов собственных нужд, кВА	25; 40 кВА
Ток холостого хода, отключаемый разъёмными контактными соединениями	0.2 А
Номинальное напряжение вспомогательных цепей	220 В
Степень защиты по ГОСТ 14254-96	IP-40
Масса	390 кг
Габаритные размеры (ширина, глубина, высота)	750Ч1300Ч2150 мм
Уровень изоляции по ГОСТ 1516.1-76	нормальная
Вид изоляции	воздушная
Наличие изоляции токоведущих частей	неизолир. шины
Вид управления	местное, дистанционное

6.4 Выбор измерительных трансформаторов

Трансформаторы тока служат для уменьшения первичного, измеряемого тока к приемлемым для измерения значениям. Номинальный вторичный ток как правило равен 1 или 5 А.

Трансформаторы тока выбираются по номинальному напряжению, току первичной цепи, и проверяются по вторичной нагрузке в соответствующем классе точности, термической и электродинамической стойкости.

Трансформаторы напряжений выбираются по номинальному напряжению первичной цепи, классу точности и схеме соединения обмотки. Они устанавливаются на каждой секции сборных шин.

6.4.1 Выбор трансформаторов тока

Предварительно выбираю трансформаторы тока типа ТПЛ-10-УЗ. Сравнение его номинальных данных с расчетными параметрами схемы сведены в табл. 6.6

Таблица 6.6 Условие выбора трансформатора тока

Расчетные параметры	Каталожные данные	Условия выбора
Uс.ном=6 кВ	Uном=10кВ	Uуст<Uном ( 6кВ<10кВ)
Iраб =388 А	Iном=2000А	I110нр < Iном ( 388А<2000А)
Iуд = 26,73 кА	Iм.дин = 51 кА	Iуд < Iм.дин (26,73кА <51кА)
Вk =92 кА2с	it2tt=14700 кА2с	Вк< it2tt (92кА2с <14700кА2с)

Расчетные параметры не превышают номинальных данных следовательно принимаем трансформатор тока ТПЛ-10-УЗ.

6.4.1 Выбор трансформаторов напряжения

На каждой секции ЗРУ устанавливаются трансформаторы напряжения ЗНОЛ 06-10-УЗ с такими номинальными данными

Номинальная мощность в классе точности 0,5 - 0,75ВА. Учитывая, что обмотки напряжения активного и реактивного счетчика потребляют 5ВА,а к секции подключают резервные и вводные ячейки, то счетчики потребляют 30 ВА, а вольтметры 2ВА.Следовательно, для реле защиты остается 43ВА. В случае подключения приборов второй секции мощность приборов составит 64ВА, тогда на реле защиты будет приходиться 11 ВА

7. Измерения и учёт электроэнергии

Контроль над режимом работы оборудования собственных нужд ТЭЦ осуществляется с помощью контрольно-измерительных приборов (КИП). Перечень измерительных приборов приведён в табл. 7.1

Таблица 7.1 Перечень измерительных приборов системы собственных нужд ТЭЦ

Цепь	Место установки	Перечень приборов
Линии или трансформатора собственных нужд первой ступени	На одну секцию	Амперметр, ваттметр, счётчик активной энергии (в неблочной части -- со стороны питания, в блочной части -- на вводе 6.3 кВ)
Шин 6 кВ собственных нужд	- - -	Вольтметр для измерения междуфазного напряжения и вольтметр с переключением для измерения трёх фазных напряжений
Электродвигателя	Статор	Амперметр
Линии резервного питания	- - -	Амперметр

Коэффициенты трансформации трансформаторов тока выбираются по рабочему току с учётом возможных длительных перегрузок при работе линий. Амперметры имеют верхний предел измерений, превышающий нормальное значение измеряемой величины не менее чем на 15%. При непродолжительных толчках тока предусматриваются амперметры с перегрузочными шкалами.

7.1 Проверка трансформаторов тока по вторичной нагрузке

1) Трансформатор тока ТПЛ-10 УЗ в цепи линии или трансформатора собственных нужд.

Вторичная нагрузка по фазам трансформатора тока ТПЛ-10 (Z_2ном = 0.4 Ом) в соответствии со схемой включения и каталожными данными приборов приведена в табл. 7.2

Таблица 7.2 Вторичная нагрузка трансформатора тока в цепи линии или трансформатора собственных нужд

Прибор	Тип	Нагрузка фазы, ВА
		А	В	С
Амперметр	Э-335	- - -	0.5	- - -
Ваттметр	Д-335	0.5	- - -	0.5
Счётчик активной энергии	А-2 АЛЬФА	2.5	- - -	2.5
Итого	3	0.5	3

Наиболее загружены трансформаторы тока фаз А и С.

Общее сопротивление приборов:

,

где I₂ = 5 А -- вторичный номинальный ток приборов.

Выбирается контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением q = 4 мм². Сопротивление проводов:

,

где l_расч = l - расчётная длина при включении в полную звезду (l ? 6 м - длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов);

с = 0,0283 Ом·мм²/м -- удельное сопротивление материала проводника.

Общее сопротивление вторичной нагрузки:

Z₂ = r_приб + r_пр + r_к = 0,12 + 0,04 + 0,05 = 0,21 Ом,

где 0.05 -- сопротивление контактов, Ом.

Условие проверки: Z₂ = 0,21 Ом < Z_2ном = 0,4 Ом -- выполняется.

2) Трансформатор тока ТПЛ-10 в цепи линии к двигателю и линии резервного питания.

Вторичная нагрузка по фазам трансформатора тока ТПЛ-10 (Z_2ном = 0,4 Ом) в соответствии со схемой включения и каталожными данными приборов приведена в табл. 7.3

Таблица 7.3 Вторичная нагрузка трансформатора тока в цепи линии к двигателю и линии резервного питания

Прибор	Тип	Нагрузка фазы, ВА
		А	В	С
Амперметр	Э-335	- - -	0.5	- - -

Общее сопротивление приборов:

,

Выбирается контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением q = 4 мм². Сопротивление проводов:

,

где l_расч = 2 · l - расчётная длина при включении в одну фазу (l ? 6 м -- длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов);

Общее сопротивление вторичной нагрузки:

Z₂ = r_приб + r_пр + r_к = 0,02 + 0,04 + 0,05 = 0,11 Ом.

Условие проверки: Z₂ = 0,11 Ом < Z_2ном = 0,4 Ом -- выполняется.

7.2 Проверка трансформаторов напряжения по вторичной нагрузке

Подсчёт вторичной нагрузки трансформаторов напряжения ЗНИОЛ-6 У3 (U_ном = 6 кВ, S_2ном = 50 ВА в классе точности 0.5) сведён в таблицу 7.4.

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения:

.

Три трансформатора напряжения, соединённых в звезду, имеют мощность 75Ч3=225 ВА > S_2У = 25,2 ВА. Таким образом, трансформатор напряжения будет работать в выбранном классе точности 0,5.

Для соединения трансформатора напряжения с приборами принимается контрольный кабель АКРВГ с сечением жил 2,5 мм² по условию механической прочности.

Для защиты трансформаторов напряжения 6 кВ от волн атмосферных перенапряжений применяются ограничители перенапряжений типа ОПН-6/7.2/10/400 УХЛ1.

Таблица 7.4 Вторичная нагрузка трансформаторов напряжения

Прибор	Место установки	Тип	Мощность одной обмотки, ВА	Число обмоток	cos ц	Tg ц	Число приборов	Общая потребляемая мощность
								Р, Вт	Q, вар
Ваттметр	Линия питания ТСН первой ступени или ввод 6 кВ	Д-335	1.5	2	1	0	1	6	0
Счётчик активной эн-гии		А-2 АЛЬФА	2	2	0.38	0.925	1	8	19.47
Вольтметр	Секции 6 кВ	Э-335	2	1	1	0	1	2	0
Итого	16	19.47

Для защиты трансформаторов напряжения от токов перегрузки и токов короткого замыкания выбраны предохранители типа ПКН 001-10 У3.

8. Экономическая часть

В экономической части дипломного проекта производится расчет различных экономических параметров на реконструкцию: капитальные затраты на реконструкцию, смета накладных расходов, баланс рабочего времени, экономическая эффективность, срок окупаемости и т.д.

8.1 Расчет капитальных затрат на реконструкцию

Капитальные затраты на реконструкцию складываются из капиталовложений на единицу оборудования:

(8.1)

где - удельные капиталовложения на единицу оборудования;

- требуемое количество единиц этого оборудования;

Результаты расчета приведены в табл. 8.1

Учет местных условий производства электромонтажных работ производим начислением дополнительного коэффициента на заработную плату:

(8.2)

где

- районный коэффициент;

- коэффициент учитывающий условия труда;

- работа на высоте;

- выслуга лет;

- накладные расходы;

Суммарные капитальные затраты на оборудование составляют
93832557 тыс. руб.

8.2 Смета накладных расходов

Смета накладных расходов состоит из следующих частей:

· амортизация оборудования;

· техническое обслуживание и ремонт оборудования;

· содержание оборудования;

· транспортные расходы;

Амортизационные отчисления рассчитываются по установленным нормам на реновацию, в % от первоначальной стоимости электротехнического оборудования, по следующей формуле:

(8.3)

где - первоначальная стоимость оборудования;

- норма отчислений на реновацию:

Для силового электротехнического оборудования и РУ до 150 кВ: .

тыс.руб.

Отчисление в ремонтный фонд производятся аналогично амортизационным отчислениям с заменой нормы амортизации на реновацию на норму отчислений на капитальный ремонт.

(8.4)

где - норма отчислений в ремонтный фонд:

Для силового электротехнического оборудования и РУ до 150 кВ: .

тыс.руб.

Расходы на содержание оборудования складываются из заработной платы ремонтного персонала, обслуживающего подстанцию.

Баланс рабочего времени приведен в табл. 8.2 Суммарные единицы ремонтной сложности и трудоемкости по схеме электроснабжения промышленного предприятия приведены в табл. 8.3

Таблица 8.2 - Баланс рабочего времени

Наименование статей баланса	Значение
	Дни	Часы
Календарный фонд рабочего времени	365	8760
Нерабочие дни всего, в том числе:	115	-
Праздничные	10	-
Выходные	105	-
Средняя продолжительность рабочего дня	-	8
Номинальный фонд рабочего времени	250	2000
Неиспользуемое время:
Основного и дополнительного отпуска	23,75	-
Отпуска учащихся	5	-
Невыходы по болезни	1,25	-
Внутрисменные потери	1,25
Действительный фонд рабочего времени	218,75	1750
Коэффициент использования рабочего времени	0,875	-

Трудоемкость текущих и средних ремонтов определяется по формулам:

(8.5)

(8.6)

где - количество единиц i- ого оборудования;

- единица ремонтной сложности i- ого оборудования;

, - число текущих и средних ремонтов, соответственно;

, - норма времени для текущего и среднего ремонтов;

Число рабочих мест для эксплуатационного персонала определится по формуле:

, чел.

где - норма обслуживания в единицах ремонтной сложности, приходящаяся на человека;

Списочная численность эксплуатационного персонала определится:

чел.

где - коэффициент использования рабочего года (по табл. 8.2);

Численность ремонтного персонала определится:

, чел.

где - суммарная трудоемкость ремонтной работы (по табл. 8.3);

- действительный фонд рабочего времени;

- коэффициент выполнения нормы;

чел.

Основная заработная плата рабочих эксплуатационников, разряд которых принимаем равный 4, определится как:

где - коэффициент, учитывающий премиальные выплаты;

руб/час - часовая тарифная ставка, для рабочих эксплуатационников четверного разряда;

- территориальный коэффициент;

тыс.руб.

Основная заработная плата ремонтных рабочих определится по формуле:

где руб/час - часовая тарифная ставка, для рабочих третьего разряда;

- территориальный коэффициент;

тыс.руб.

Дополнительная заработная плата составляет 10% от основной заработной платы.

Таким образом общий годовой фонд заработной платы по рабочим составляет:

тыс.руб.

Отчисление на социальное страхование производится в соответствии с существующими нормативами во внебюджетные социальные фонды (пенсионный, фонд социального страхования, фонд занятости, фонд обязательного медицинского страхования).

Отчисление на социальные нужды определится по формуле:

где - нормы отчисления на социальные службы;

тыс.руб.

Расходы на транспортные расходы определяем по формуле:

где - собственная стоимость оборудования;

тыс.руб

Расходы на охрану труда определяются необходимостью приобретения для нормальной эксплуатации основных и дополнительных средств защиты от поражения электрическим током и температуры, плакатов, спецодежды, инструмента и т. д.

Расходы на охрану труда определяем по формуле:

тыс.руб

Суммарные накладные расходы определяются как сумма всех статей накладных расходов:

тыс.руб

8.3 Эффективность реконструкции

Заключительным этапом экономического расчета является оценка экономической эффективности предложенной реконструкции.

Экономическая выгода от реконструкции заключается в:

§ снижении ущерба;

§ снижении затрат;

§ повышении надежности;

8.3.1 Снижение ущерба

При эксплуатации часть времени потребители остаются без электроснабжения. Это связано с необходимостью ремонта оборудования, а также авариями.

Ущерб от перерыва электроснабжения, т.е. от понижения качества электроэнергии - отключения напряжения и частоты, нарушение симметрии напряжения связанное с ухудшением работы оборудования определяется как:

	(8.17)

где руб/кВт*ч - удельный ущерб от недоотпуска электроэнергии;

- энергия недоотпущенная в год, из-за отключений потребителей;

	(8.18)

где - энергия потребляемая потребителем за год;

- суммарное время простоя оборудования;

В результате реконструкции суммарное время простоя уменьшается. Принимаем 3 как коэффициент увеличения срока простоя оборудования для полностью выработавшего свой ресурс оборудования.

9. Релейная защита. Защита резервного трансформатора собственных нужд

Данная глава посвящена разработке защиты резервного трансформатора собственных нужд, с применение микропроцессорного терминала.

9.1 Требования, предъявляемые к защитам трансформаторов 6,3/0,4кВ

Понижающие трансформаторы 6,3/0,4кВ применяются для питания низковольтных потребителей, в частности электродвигателей, освещения и т.п. Данные трансформаторы имеют широкое применение на любых электрические станциях (включая промышленные предприятия), коммунальных сетях, водоканалах и т п.

Трансформаторы выбирают по номинальному току, равному или превышающему расчетный ток нагрузки на данном присоединении. Внутреннее реактивное сопротивление трансформаторов собственных нужд электрических стаций (ТСН) должно ограничивать значения токов КЗ на шинах 0,4 кВ. Поэтому ТСН электрических станций имеют значение u_k = 8% Трансформаторы ТСН 6,3/0,4 кВ подключаются к сборным шинам распределительного устройства собственных нужд (РУСН) 6 кВ через отдельные выключатели. Эти трансформаторы выполнены с заземлением нейтрали вторичной обмотки 0,4 кВ. От одного трансформатора собственных нужд питается одна секция распределительных устройств 0,4 кВ. Для секций с недопустимым режимом длительного перерыва питания должно быть предусмотрено автоматическое включение ввода резервного питания (АВР) от резервного трансформатора.

Резервные трансформаторы ТСН 6,3/0,4 должны обеспечивать самозапуск всех ответственных электродвигателей 0,4 кВ.

- Токовая отсечка от междуфазных КЗ на стороне 6,3 кВ. Для защиты трансформаторов мощностью до 4 МВА может применяться токовая отсечка. Известно, что мощности трансформаторов 6,3/0,4 кВ не превышают 1000 кВА Поэтому для защиты вводов и части первичной обмотки этих трансформаторов применяется токовая отсечка.

По условиям селективности токовая отсечка не должна срабатывать при КЗ на стороне 0,4 кВ. Это обеспечивается правильным выбором значений параметров срабатывания этой защиты. Уставка срабатывания реле выбирается больше значения тока трехфазного КЗ на стороне 0,4 кВ. В зону действия токовой отсечки входят выводы обмотки 6,3 кВ, часть первичных обмоток трансформатора, а так же кабель, соединяющий трансформатор с выключателем Q1. Традиционно сигналами для работы данной защиты являлись выходные токи двух трансформаторов ТА1 и ТА2 (включенных в фазы А и С). В современных цифровых защитах MiCom токовая отсечка реализуется как первая ступень максимальной токовой защиты. Поэтому сигналами для срабатывания токовой отсечки являются три фазных тока трансформатора 6,3/0,4 кВ, снимаемые с трансформаторов тока ТА1-ТА3 (рис.9-1). Такое решение позволяет повысить надежность работы защит при выходе из строя одного из трансформаторов тока ТА1 - ТА3, или при обрыве токовых цепей этих трансформаторов. Токовая отсечка работает без выдержки времени и действует на выключатель Q1 и независимый расцепитель автоматического выключателя SF1 без блокировки АВР защищаемой секции 0,4 кВ. Данная защита относится к основным защитам трансформатора и действует без выдержки времени на его отключение.

- Максимальная токовая защита (МТЗ) трансформатора устанавливается со стороны вводов 6,3 кВ и является одновременно защитой ввода рабочего питания 0,4 кВ. На реактированных линиях 6,3 кВ МТЗ является единственной защитой от междуфазных КЗ, так как при защите этих линий быстродействующие защиты не применяются. МТЗ выполняет функцию резервной защиты токовых защит трансформатора при их отказе или выводе из действия. Выбор уставок срабатывания МТЗ осуществляется из условия несрабатывания защиты при самозапуске электродвигателей. Причем, значения токов самозапуска могут значительно превышать номинальные значения токов трансформатора.

9.2 Выбор типов защит трансформатора

Параметры защищаемого трансформатора:

Тип трансформатора	Напряжение, кВ	Схема соединения	Вид, диапазон и число ступеней регулирования
	ВН	НН
ТСЗС -1000/6	6,3	0,4	Y-Y-0	ПБВ 22,5%

ПБВ - переключение без возбуждения

У трансформаторов ПБВ управление переключателями выведено на крышку трансформатора или ручной привод снаружи бака.

9.2.1 Расчет токовой отсечки трансформатора

Выбор параметров защиты производится в следующей последовательности.

1 Ток срабатывания:

где

ток, проходящий через ТТ защиты при трехфазном КЗ на стороне 0,4 кВ

2. Коэффициент чувствительности токовой отсечки при двухфазном КЗ на выводах 6 кВ трансформатора

3,57>2

9.2.2 Расчет МТЗ трансформатора

Значение уставки тока срабатывания МТЗ понижающего трансформатора 6,3/0,4 кВ выбирают из следующих условий. Защита должна быть отстроена от максимально возможного тока нагрузки, с учетом токов самозапуска электродвигателей 0,4 кВ, и иметь высокую чувствительность.

Ток срабатывания защиты, с учетом отстройки от режима самозапуска электродвигателей, определяют из выражения (9-16):

I_СЗ = К_отс ? I_р.max/К_В(9.16.)

где К_{В -} равен 1,25 коэффициент учитывающий ошибку реле.

I_СЗ = К_отс ? I_р.max/К_В = 1,2 ? 2,4/2,5 = 2,2 А.

Коэффициент чувствительности:

К_ч = I⁽²⁾_мин/I_СЗ = 5,7/3,75 = 1,55(9.17.)

Время срабатывания МТЗ:

t_{сз. посл.} = t_{сз.пред.}+Дt = 0,5 + 0,5 = 1 с.

9.2.3 Защита от токов в обмотках обусловленных перегрузкой

Токовая защита от симметричных перегрузок работает на сигнал. Для реализации данной защиты используется одна из ступеней максимальной токовой защиты терминалов MiCOM код ANSI 50/51. Ток срабатывания защиты от перегрузки определяется из выражения:

I_СЗ = К_отс ? I_Н/К_В(9.18.)

где К_отс - принимается равным 1,05.

I_СЗ = К_отс ? I_р.max/К_В = 1,05 ? 91,6/0,8 = 96 А.

где: I_сзп - уставка по току срабатывания защиты от симметричной перегрузки,

I_ном - значение номинального тока трансформатора в сети 6,3 кВ,

k_в - коэффициент возврата защиты,

k_отс - коэффициент отстройки.

Для цифровых терминалов принимают k_отс = 1,05; k_в = 0,8

Время срабатывания защиты от симметричных перегрузок (для устранения ложных срабатываний) должно превышать время работы основных защит трансформатора. Общепринятая в ряде энергопредприятий выдержка времени защиты трансформаторов от симметричных перегрузок составляет 9 с.

10. Охрана труда

Данная глава посвящена решению вопросов безопасности при эксплуатации и обслуживании электрооборудования проектируемой системы собственных нужд и РУ собственных нужд ТЭЦ.

10.1 Электробезопасность.

При монтаже и эксплуатации электрооборудования собственных нужд ТЭЦ есть вероятность поражения электрическим током. Опасность поражения электрическим током существует в следующих случаях:

· при пробое изоляции и замыкании её на те части оборудования, которые нормально под напряжением не находятся (на корпус);

· при ошибочных действиях персонала;

· при пробое изоляции токоведущих частей оборудования.

Согласно ПУЭ помещения котельного цеха и РУ собственных нужд относятся к помещениям с повышенной опасностью поражения электрическим током (повышенная влажность и температура -- более 35^ОС в котельном цехе, токопроводящие полы -- металлические и железобетонные в РУ).

Мероприятия по обеспечению электробезопасности разрабатываются в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ «Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты» (переиздание января 1996 г. с Изменением №1, утверждённым в октябре 1985 г. -- ИУС 1-86). Безопасность эксплуатационных работ достигается:

· заземлением и занулением корпусов электрооборудования и элементов электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции;

· электромагнитной блокировкой коммутационного оборудования, обеспечивающей исключение ошибочных действий персонала при производстве оперативных переключений в распределительных устройствах;

· обеспечением нормативных промежутков между фазами, между токоведущими и заземлёнными частями;

· применением устройств предупредительной сигнализации, позволяющих легко распознавать и наглядно различать рабочие состояния электрооборудования, предотвращать неправильные действия обслуживающего и ремонтного персонала, следить за исправностью электрооборудования и своевременно принимать меры по устранению возникающих дефектов;

· применением оградительных устройств, знаков безопасности, средств защиты и предохранительных приспособлений.

Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ при обслуживании электроустановок собственных нужд:

· назначение лиц, ответственных за организацию и безопасность производства работ;

· оформление работ нарядом или распоряжением;

· осуществление допуска к проведению работ;

· организация надзора за проведением работ;

· оформление окончания работы, перерывов в работе, переводов на другие рабочие места;

· установление рациональных режимов труда и отдыха.

К работе в электроустановках допускаются лица, прошедшие инструктажи и обучение безопасным методам труда, проверку знаний правил безопасности и инструкций в соответствии с занимаемой должностью применительно к выполняемой работе с присвоением соответствующей квалификационной группы по технике безопасности и не имеющие медицинских противопоказаний, установленных Министерством здравоохранения.

При подготовке рабочих мест со снятием напряжения выполняются следующие технические мероприятия:

· проведение необходимых переключений и принятие мер, препятствующих ошибочному или самопроизвольному включению коммутационной аппаратуры;

· вывешивание запрещающих плакатов на приводах и ключах дистанционного управления коммутационной аппаратуры;

· проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей;

· наложение заземления (включение заземляющих ножей, а там где они отсутствуют -- установка переносных заземлений);

· вывешены указательные плакаты «Заземлено», ограждение при необходимости рабочего места или оставшихся под напряжением токоведущих частей.

РУ собственных нужд 6 кВ находится в главном здании ТЭЦ в отдельных электропомещениях на отметке 0.0 м от уровня земли, выполнены комплектными распределительными устройствами. Высота помещений составляет 3.5 м, ширина коридора управления 2 м, ширина коридора обслуживания 1 м (соответствует ПУЭ), имеются два выхода в разных концах помещений. Расстояния в свету от токоведущих частей до различных элементов РУ соответствуют требованиям ПУЭ, указанным в таблице 12.6.

Таблица 10.1. Наименьшие допустимые расстояния в свету в закрытых РУ

Расстояния	Размер, мм
РУСН-6 кВ
От токоведущих частей до заземлённых конструкций и частей здания	90
Между проводниками разных фаз	100
От токоведущих частей до сплошных ограждений	120
От токоведущих частей до сетчатых ограждений	190
Между неограждёнными токоведущими частями разных цепей, расположенных с двух сторон коридора по горизонтали с обслуживанием одной цепи при неотключённой другой	200...

Подобные документы

• Технический проект ТЭЦ мощностью 90 МВт

  Выбор числа и мощности генераторов, трансформаторов электростанции. Выбор главной схемы электрических соединений. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор выключателей и разъединителей, трансформаторов тока и напряжения. Обеспечение собственных нужд ТЭЦ.
  
  курсовая работа [199,0 K], добавлен 19.11.2010
  

• Развитие Щекинской ГРЭС и её системы собственных нужд

  Роль Щекинской ГРЭС в электрической сети. Определение расчётных электрических нагрузок. Выбор мощности трансформаторов. Разработка схемы питания электродвигателей механизмов, общестанционных трансформаторов электрических сборок собственных нужд блока.
  
  дипломная работа [3,3 M], добавлен 14.02.2016
  

• Тупиковая подстанция 110/35/10 кВ

  Выбор числа и мощности трансформаторов связи. Схема перетоков мощности и нагрузки. Расчет капитальных затрат и разработка схем питания собственных нужд. Выбор выключателей, разъединителей, измерительных трансформаторов, сборных шин и токоведущих частей.
  
  курсовая работа [2,3 M], добавлен 27.01.2015
  

• Разработка схем питания собственных нужд подстанции

  Выбор схемы соединения основного оборудования подстанции, определение потоков мощностей. Выбор числа и мощности трансформаторов. Разработка структурной и главной схем питания собственных нужд. Расчет токов в утяжеленном режиме и токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [605,1 K], добавлен 11.02.2015
  

• Проектирование электрической части подстанции 110/35/10 кВ

  Выбор электрических схем распределительных устройств всех напряжений. Выбор схемы питания собственных нужд подстанции. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов: выключателей, разъединителей. Выбор шин и ошиновок на подстанции.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 15.10.2012
  

• Реконструкция системы электроснабжения цеха комплексной подготовки и перекачки нефти

  Анализ схемы электроснабжения ЦКППН. Расчёт нагрузок и выбор трансформатора собственных нужд подстанции, проверка высоковольтного оборудования. Выбор ограничителей перенапряжения. Внедрение в НГДУ "Джалильнефть" микропроцессорных устройств SEPAM 1000 +.
  
  дипломная работа [587,6 K], добавлен 29.05.2015
  

• Проектирование главной понизительной подстанции химического завода

  Расчет максимальных значений активной и реактивной нагрузок, токов короткого замыкания, заземлений и грозозащиты, собственных нужд подстанции. Выбор числа и мощности трансформаторов, основного оборудования и токоведущих частей распределительных устройств.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.04.2015
  

• Выбор главных схем электрических соединений и основного оборудования районной понизительной проходной подстанции

  Анализ графиков нагрузок. Выбор мощности трансформаторов, схем распределительных устройств высшего и низшего напряжения, релейной защиты и автоматики, оперативного тока, трансформатора собственных нужд. Расчет заземления подстанции и молниеотводов.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.11.2014
  

• Проектирование электроснабжения оборудования блока ПГУ предприятия "Вологодская ТЭЦ"

  Расчетная нагрузка потребителей электрической энергии. Выбор ограничителей перенапряжения, автоматических выключателей, ошиновок, высоковольтных кабелей, трансформаторов напряжения. Расчет релейной защиты двигателей и трансформаторов собственных нужд.
  
  дипломная работа [289,7 K], добавлен 15.02.2017
  

• Электрические аппараты высокого напряжения

  Выбор генераторов и обоснование двух вариантов схем проектируемой электростанции. Выбор блочных трансформаторов, числа и мощности автотрансформаторов связи и собственных нужд. Расчёт вариантов структурной схемы, выбор параметров её трансформаторов.
  
  курсовая работа [393,3 K], добавлен 18.11.2012
  

• Разработка структурной схемы выдачи мощности с шин станции КЭС 3х200 мВт

  Выдача потока энергии, вырабатываемой на электростанции. Схема выдачи мощности. Определение годовых потерь активной электроэнергии в блочных трансформаторах и автотрансформаторах связи. Выбор рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд.
  
  реферат [1,1 M], добавлен 04.07.2011
  

• Релейная защита подстанции 220/110/10 кВ

  Выбор числа, типа и мощности главных трансформаторов и автотрансформаторов. Основные требования к главным схемам электрических соединений. Выбор схем распределительных устройств среднего напряжения. Выбор схемы снабжения собственных нужд, кабельных линий.
  
  дипломная работа [2,9 M], добавлен 18.09.2015
  

• Электрическая часть ТЭЦ–180МВТ

  Выбор основного оборудования на станции, главной схемы станции, трансформаторов, электрических принципиальных схем РУ разных напряжений. Технико-экономическое сравнение вариантов схем ТЭЦ. Выбор схемы и трансформаторов собственных нужд электростанции.
  
  курсовая работа [770,7 K], добавлен 03.10.2008
  

• Расчет подстанции 35/6 кВ

  Выбор главной электрической схемы и оборудования подстанции. Определение количества и мощности силовых трансформаторов и трансформаторов собственных нужд. Расчет токов короткого замыкания. Подбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих частей.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 24.10.2012
  

• Расчёт схемы электроснабжения предприятия

  Выбор схемы питания системы электроснабжения предприятия. Рекомендации по определению электрических нагрузок. Выбор числа, мощности и места расположения трансформаторов, сечений проводов и жил кабелей, выключателей и распределительного устройства.
  
  реферат [191,0 K], добавлен 15.12.2013
  

• Расчёт электрических нагрузок завода

  Расчёт нагрузок напряжений. Расчет картограммы нагрузок. Определение центра нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Варианты электроснабжения завода. Расчёт токов короткого замыкания.
  
  дипломная работа [840,8 K], добавлен 08.06.2015
  

• Реконструкция электроснабжения колхоза "Прогресс"

  Характеристика предприятия и его электроснабжения. Расчет электроснабжения отделения "Медведово" и определение центра электрических нагрузок. Особенности выбора числа и мощности трансформаторов. Молниезащита и заземление электрооборудования подстанции.
  
  дипломная работа [239,2 K], добавлен 14.02.2010
  

• Реконструкция системы электроснабжения производственной базы КФ АО "Казахвзрывпром"

  Расчёт электрических нагрузок. Определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор мощности трансформаторов, сечения кабельных линий, схемы внешнего электроснабжения. Защита сетей от аварийных режимов. Организация эксплуатации электрохозяйства.
  
  дипломная работа [250,0 K], добавлен 10.10.2014
  

• Электроснабжение завода электротермического оборудования

  Расчет электрических нагрузок предприятия. Определение центра электрических нагрузок. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения. Компенсация реактивной мощности в сетях общего назначения.
  
  курсовая работа [255,8 K], добавлен 12.11.2013
  

• Проектирование теплоэлектроцентрали

  Выбор и обоснование схемы электрических соединений и схемы электроснабжения потребителей собственных нужд теплоэлектроцентрали, расчет токов короткого замыкания. Критерии подбора электрических аппаратов и проводников, измерительных трансформаторов.
  
  дипломная работа [672,1 K], добавлен 20.04.2011
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам