Государственная районная электростанция 600МВт

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственная районная электростанция 600МВт



Содержание курсового проекта

1. Выбор типа генераторов

2. Построение графиков выработки, нагрузи и собственных нужд

3. Выбор структурной схемы электростанции

3.1 Выбор блочных трансформаторов на стороне ВН

3.2 Выбор блочных трансформаторов на стороне СН

3.3 Выбор мощности АТ связи

3.4 Выбор мощности АТ блока

4. Расчет годовых потерь энергии в трансформаторах и АТ

5. Выбор схемы собственных нужд

5.1 Выбор числа и мощности рабочих ТСН

5.2 Выбор числа и мощности резервных ТСН

6. Технико-экономическое сравнение вариантов схем

6.1 Определение капитальных вложений

6.2 Определение годовых эксплуатационных годовых издержек

6.3 Определение приведенных минимальных затрат

7. Расчет токов короткого замыкания

7.1 Составление схемы замещения

7.2 Определение сопротивлений элементов схемы замещения в относительных единицах

8. Выбор проводников

8.1 Выбор сборных шин и ошиновки на стороне ВН

8.2 Выбор сборных шин и ошиновки на стороне СН

9. Выбор коммутационных аппаратов

9.1 Выбор выключателей и разъединителей на стороне ВН

9.2 Выбор выключателей и разъединителей на стороне СН

9.3 Выбор выключателя на НН АТ (или генераторного)

10. Выбор измерительных трансформаторов

10.1 Выбор измерительных трансформаторов тока

10.2 Выбор измерительных трансформаторов напряжения



1. Выбор типа генераторов

Энергосистема - это совокупность электроустановок, предназначенных для выработки, преобразования, распределения, передачи и потребления электрической и тепловой энергии.

Электросистема - это совокупность электроустановок, предназначенных для выработки, преобразования, распределения, передачи и потребления электрической энергии.

Электростанция - это совокупность электроустановок, предназначенных для выработки электроэнергии (основной элемент - генератор). энергосистема электрический генератор коммутационный

Подстанция - это совокупность электроустановок, предназначенных для преобразования и распределения электроэнергии (основной элемент - трансформатор).

Качество электроэнергии характеризуется напряжением и частотой.

Промышленная частота f =50Гц.

Номинальное напряжение - это такое напряжение, при котором электроустановка предназначена для длительной, нормальной работы.

Генератор предназначен для выработки электроэнергии .

Существует два вида синхронных генератор (СГ): турбогенератор и гидрогенератор.

Турбогенератор (ТГ) - применяются на тепловых электростанциях (ТЭС). Первичный двигатель - паровая турбина. Быстроходные, скорость вращения ротора n=3000 об/мин. Вал расположен горизонтально. Длина статора достигает 6м. диаметр - до 2м.

Принцип действия генераторов заключается в том первичный двигатель и ротор генератора находится на одном валу. Под действием первичного двигателя ротор вращается со скоростью n=60f/p. На роторе находится обмотка возбуждения. В обмотку возбуждения подается постоянный ток. Вокруг обмотки возбуждения возникает электромагнитное поле. Это поле вращается, пересекает обмотку статора и наводит в ней ЭДС. Если обмотку статора замкнуть на сопротивление, то в ней потечет ток.

Системы охлаждения СГ.

1. Косвенное. 2. Непосредственное.

При косвенном охлаждении охлаждающий газ (воздух или водород) с помощью вентиляторов, встроенных в торцы ротора подается во внутрь СГ и прогоняется через специальные зазоры и вентиляционные каналы. При этом охлаждающий газ соприкасается только с изоляцией обмоток.

При непосредственном охлаждении охлаждающее вещество (газ или жидкость) проходит внутри полых проводников, непосредственно соприкасаясь с обмоткой.

Вид охлаждения зависит от типа и мощности генератора.

Воздушное охлаждение может быть проточным или замкнутым. При проточной системе воздух забирается из машинного зала, прогоняется через СГ и выбрасывается с противоположной стороны. При этом быстро загрязняется изоляция обмоток. При замкнутой системе охлаждения один и тот же объем охлаждающего газа циркулирует по замкнутому контуру.

Системы возбуждения генераторов.

Систему возбуждения генератора составляют: обмотка ротора, источник постоянного тока, устройства регулирования и коммутации. В зависимости от источника питания системы возбуждения бывают:

1. Независимое возбуждение. Питание системы возбуждения осуществляется от независимого источника питания.

2. Самовозбуждение. Обмотка возбуждения питается от выводов самого генератора через понижающие трансформаторы и выпрямляющие устройства.

Основная характеристика возбуждения - форсировка (быстрое увеличение Iв генератора при глубоких снижениях напряжения, которые возникают при КЗ).

Регулирование напряжения СГ осуществляется током возбуждения.

Принять турбогенератор ТВФ-100-2

Тип Эл. Станции

Количество, мощность G

UВН

UСН

Pmax c

Sкз

nВН

LВН

сos фН

B

mз сут.

mл Сут.

К

грунт

Нагрузка СН

ГРЭС- 600

6x100Мвт

кВ

кВ

МВт

МВА

шт

км

0,9

т/кВт, ч

155

210

0.7

Суглинок

Тяж. Пром/ть.

220

110

111

1000

2

68

132.7

Тип ТГ

Частота врашений об/мин

Номинальные значение

Сверхпереходное индуктивное сопротивление

Система возбуждения

Охлождения обмоток

Масса

Мощность МВА

CosцG

Ток статора кА

Напряжение статора кВ

КПД %

статор

ротор

обшое

ротора

ТВФ-100-2

3000

117,5

0,85

0,475

10,5

98,7

0,183

М

КВР

НВР

153

30,0

М - от машинного возбудителя постоянного тока

КВР - косвенное водородом

НВР - непосредственно водородом



2. Построение графиков выработки, нагрузи и собственных нужд

График нагрузки - это диаграмма изменения мощности во времени.

По виду мощности графики бывают:

- полной мощности (S)

- активной мощности (P)

- реактивной мощности (Q)

По продолжительности графики бывают:

- суточные

- сезонные (осеннее-зимние, весеннее-летние)

- годовые (по продолжительности)

Графики нужны для анализа и прогнозов выработки и потребления электроэнергии.

Для построения графиков должно быть задано:

- численное значение изменения мощности во времени (таблица или типовой график),

- максимальная нагрузка на низком и среднем напряжениях,

- соотношение между зимней и летней нагрузкой,

- продолжительность зимней и летней нагрузок (для Средней Азии mз = 155 сут, mл = 210 сут).

Зимний нагрузка(рис1.2):

0-10 час Р1=500*1=500 МВт

10-16 час Р2=500*0,6=300 МВт

16-20 час Р3=500*1=500 МВт

20-24 час Р4=500*0,7=350 МВт

Выработка :

0-10 час Р1=250*1=250 МВт

10-16 час Р2=250*0,6=150 МВт

16-20 час Р3=250*1=250 МВт

20-24 час Р4=250*0,7=175 МВт

Собственная нужда :

Рсн мах=%сн*Руст/100=5*500/100=25%

0-10 час Рсн=(0,4+0,6*Рi/Руст)* Рсн мах=(0.4+0.6*500/500)*25=25 МВт

10-16 час Рсн=(0,4+0,6*Рi/Руст)* Рсн мах=(0,4+0,6*300/500)*25=19 МВт

16-20 час Рсн=(0,4+0,6*Рi/Руст)* Рсн мах=(0,4+0,6*500/500)*25=25 МВт

20-24 час Рсн=(0,4+0,6*Рi/Руст)* Рсн мах=(0,4+0,6*350/500)*25=20.5 МВт

Летний :

Выработка (рис1.3):

0-10 час Р1=500*0.7=350 МВт

10-16 час Р2=300*0.7=210 МВт

16-20 час Р3=500*0.7=350 МВт

20-24 час Р4=350*0.7=245 МВт

Нагрузка :

0-10 час Р1=250*0,7=17,5 МВт

10-16 час Р2=150*0,7=105 МВт

16-20 час Р3=250*0,7=175 МВт

20-24 час Р4=175*0,7=122,5 МВт

Собственный нужд :

0-10 час Р1=25*0,7=17,5 МВт

10-16 час Р2=19*0,7=13,3 МВт

16-20 час Р3=25*0,7=17,5 МВт

20-24 час Р4=20,5*0,7=14,35 МВт

Построение годового графика по продолжительности в течении года(рис1.4):

T1=155*10+155*4=2170 ч

T2=155*4+210*10+210*4=3560 ч

T3=155*6=930 ч

T4=210*4=840 ч

T5=210*6=1260 ч

Проверка T1+ T2+ T3…=2170+3560+930+840+1260=8760 ч

Из годового графика нагрузки определяют Тmax.

Tmax - число часов использования максимальной нагрузки. Это время, за которое была бы передана вся электроэнергия за год, которая передается по реальному графику, если бы подстанция все время работала с максимальной нагрузкой.

Tmax = (Р1*Т1 + Р2*Т2 + Р3*Т3 + … ) / Рмах=

=250*2170+175*3560+150*930+122.5*840+105*1260/250=6160 ч



3. Выбор структурной схемы электростанции

Структурная схема (Л1.стр.387.)

Составляется до разработки главной схемы. В структурной схемы условно показываются основные функциональные части электроустановки (РУ, трансформаторы, генераторы) и связи между ними. Они служат для дальнейшей разработки подробных и полных принципиальных схемы, а также для общего ознакомления с работой ЭУ. Никакой аппаратуры на структурной схеме не показывается.

При выборе структурной схемы рассматривают два варианта:

Первый с автотрансформатором связи

Второй с автотрансформатором блока

Рсн=(%сн*РG)/100=5*100/100=5 МВт

Qсмах=Рсмах*tgцн=250*0,49=122,5 МВт

tgцн=sinцн/cosцн=0.44/0.9=0.49

sinцн=v1-cos2цн=v1-0.92=0.44

Qсmin=Рсmin* tgцн=150*0.49=73.5МВАр

Рсmin=150МВт

QG=РG* tgцG=100*0,62=62МВАр

tgцG=sinцG/ cos G=0,53/0,85=0,62

sinцG= v1-cos2ц G=v1-0,852=0,53

Qсн= Рсн* tgцG=5*0,62=3,1МВАр

3.1 Выбор блочных трансформаторов на стороне ВН

Sрасч=v( РG- Рсн)2+( QG- Qсн) 2=v(100-5) 2+(62-3,1) 2=111,78 МВА=111780кВА

Принять трансформатор с ближайшим большей мощностью ТДЦ-125000/220

Тип ТР-а	Ном-е напр-е, кВ	Потери, кВт	Напряжения КЗ, %	Ток ХХ, %
	ВН	НН	ХХ	КЗ
ТДЦ-125000/220	242	10,5	120	380	11	0,55

Т- трехфазный

ДЦ- принудительные масляное охлаждения с дутьем через воздушные охладители

- двухобмоточный

- с ПБВ

Sном=125000кВА

Uвн=220кВ

3.2 Выбор блочных трансформаторов на стороне СН

Так как мощности генераторов одинаковы, то мощности блочных трансформаторов также одинаковы.

Принять трансформатор с ближайшим большей мощностью ТДЦ-125000/110

Тип ТР-а	Ном-е напр-е, кВ	Потери, кВт	Напряжения КЗ, %	Ток ХХ, %
	ВН	НН	ХХ	КЗ
ТДЦ-125000/110	121	10,5	120	400	10,5	0,55

Т- трехфазный

ДЦ- принудительные масляное охлаждения с дутьем через воздушные охладители

- двухобмоточный

- с ПБВ

Sном=125000кВА

Uвн=110кВ

3.3 Выбор мощности АТ связи

Наиболее часто на подстанциях устанавливают два трансформатора (или АТ). В этом случае при правильно выбранной мощности трансформаторов обеспечивается надежное электроснабжение потребителей даже при аварийном отключении одного из них. Однотрансформаторные подстанции могут сооружаться для питания неответственных потребителей 3 категории, если замена поврежденного трансформатора или его ремонт производится в течение не более одних суток.

Sном ? Sрасч

К рассмотрению принимают три режима, в каждом из которых определяется Sрасч.

1. Режим максимальных нагрузок (все генераторы в работе, на шинах среднего напряжения максимальная нагрузка).

Sрасч1 = v (?РG - ?Рс.н. - Рсmax)2 + (?QG - ?Qс.н. - Qсmax)2=v(3*100-3,5-250)2+(3*62-3*3,1-122,5)2=64,52МВА=64520кВА

Под знаком ? количество генераторов, подключенных к шинам среднего напряжения.

Рс.н. и Qс.н. - расход активной и реактивной мощности на собственные нужды (МВт, МВАр).

Рсmax и Qсmax - максимальная активная и реактивная нагрузка на шинах среднего напряжения (МВт, МВАр).

2. Режим минимальных нагрузок (все генераторы в работе, на шинах среднего напряжения минимальная нагрузка).

Sрасч2 = v (?РG - ?Рс.н. - Рсmin)2 + (?QG - ?Qс.н. - Qсmin)2=v(3*100-3*5-150)2+(3*62-3*3,1-73,5)2=170,53МВА=170536кВА

Рсmin и Qсmin - минимальная активная и реактивная нагрузка на шинах среднего напряжения.

3. Аварийный режим (отключение одного блока на среднем напряжении при максимальной нагрузке).

Sрасч3 = v (?РG - ?Рс.н. - Рсmax)2 + (?QG - ?Qс.н. - Qсmax)2=v(2*100-2*5-250)2+(2*62-2*3,1-122,5)2=59,816МВА=59816кВА

Под знаком ? количество генераторов на 1 меньше, чем в режиме максимальных нагрузок.

За максимальную расчетную мощность Sрасч.max принимается большее из полученных значений. Для надежного электроснабжения на блочной электростанции обычно устанавливают два параллельно работающих АТ связи одинаковой мощности.

Sрасчмах=170536кВА КП=1,4

Sрасчмах=170536/1,4=121811,42кВА

Принять к установке два автотрансформатора АТДЦТН-125000/220/110

Тип АТ	Ном.мощность	Наиболь.доп.ток в общей обмотке	Ном. Напр.	ХХ	Потери КЗ	Напр. КЗ	Ток ХХ
	АТ	Обмотка НН		ВН	СН	НН		ВН-СН	ВН-НН	СН-НН	ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
АТДЦТН-125000/220/110	125	63	365	230	121	38,5	65	315	280	275	11	45	28	0,4

А-автотрансформатор

Т- трехфазный

ДЦ- принудительные масляное охлаждения с дутьем через воздушные охладители

Т-трехобмоточный

Н-с РПН

Sном=125000кВА

Uвн=220кВ

Uсн=110кВ



3.4 Выбор мощности АТ блока

Sном ат= SномG/ Квыг=117,5/0,5=235МВА

Квыг=Uв-Uс/Uв=220-110/220=0,5

Принять к установке АТДЦТН-250000/220/110

Тип АТ	Ном.мощность МВА	Наибольший доп. Ток в общ. Обм. А	Ном.напр. кВ	Потери кВт КЗ	Напр.КЗ %	Ток ХХ %
	АТ	Обм. НН		ВН	СН	НН	ВН-СН	ВН-НН	СН-НН	ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
АТДЦТН-250000/220/110	250	125	735	230	121	10,5 11	500	410	400	11	32	2	0,4

Проверить работу трансформатора АТ в трех режимах:

1) Режим мах нагрузок:



Данный режим является трансформаторным режимом:

Наиболее загружена обмотка низкого напряжения.

Sтип= Sном* Квыг=250*0,5=125МВА

Sнн=v P2н+Q2н=v952+58,92=111,78МВА

Sнн? Sтип

111,78?125 условия выполняется

2) Режим min нагрузок:

Данный режим является комбинированным:

Наиболее загружена последовательная обмотка

Sп= Квыгv(Рс+Рн)2+(Qс+Qн)2=0,5*v(40*95)2+(44,3+58,9)2=84,96МВА

Sп? Sтип

84,96?125 условия выполняется

3) Режим аварийных нагрузок:

Данный режим является комбинированным:

Наиболее загружена общая обмотка

Sо=v(Квыг*Рв+Рн)2+( Квыг*Qв+Qн)2=v(0,5*60+95)2+(0,5*4,7+58,9)2=139,2МВА

Sо? Sтип

139,2?125 Т. к. режим не выполняется изменить схему:

Sо=139,2/2=69,6МВА

Sо? Sтип

69,6<125 условия выполняется



4. Расчет годовых потерь энергии в трансформаторах и АТ

1) Потери в блочном трансформаторе на ВН ТДЦ-125000/220

2)

?W=Px*T+Pr(Smax/Sном)2*r=120*8760+380(111,78/125)2*4796=2508573кВт*ч

r=(0.124+ Tmax/10000)2*8760=(0.124+6160/10000) 2*8760=4796 ч

3) Потери в блочном трансформаторе на СН.

?W=Px*T+Pr(Smax/Sном)2*r=120*8760+400(111,78/125)2*4796=2585277кВт*ч

4) Потери в блочном АТ связи АТДЦТН-125000/220/110.

?W=Px*T+Pкв(Smaxв/Sном)2*rв+Pкс*(Smaxс/Sном)2*rс=65*8760+167,5*(85,268/125)2*4796+147,5(85,268/125)2*4796=1272377кВт*ч

Pкв=0,5*( Pкв-с+ Pкв-н/К2выг- Pкс-н/ К2выг)=0,5(315+280/0,25-275/0,25)=167,5кВт

К2выг=(Uв- Uс)/ Uв=(220-110)/220=0,5

Pкс=0,5*( Pкв-с+ Pкс-н/К2выг- Pкв-н/ К2выг)=0,5(315+275/0,25-280/0,25)=147,5кВт

Pкн=0,5*( Pкв-н/ К2выг + Pкс-н/К2выг- Pкв-с)=0,5(280/0,25+275/0,25-315=952,5кВт

Smaxв= Smaxс= Sрасч2/2=170,5/2=85,268МВА

?WI=2508573*2+2585277*3+1272377.54*2=15317732кВт*ч



5. Выбор схемы собственных нужд

Работу основных агрегатов электростанций обеспечивает большое количество механизмов собственных нужд - питательные насосы, дутьевые вентиляторы, дымососы, конденсатные насосы, дробилки, мельницы, циркуляционные насосы и др. Для привода большинства рабочих механизмов используют трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Для очень мощных механизмов могут использоваться синхронные электродвигатели. Для механизмов, требующих регулирования частоты вращения, применяют электродвигатели постоянного тока. Нормальная работа электростанции возможна только при надежной работе всех механизмов собственных нужд, поэтому собственные нужды относят к потребителям 1 категории. Для двигателей мощностью более 200 кВт основным напряжением является 6 - 10 кВ, а для остальных двигателей и освещения - 0,38 / 0,23 кВ. Если на ТЭС предусмотрено ГРУ 6 - 10 кВ, то РУ собственных нужд получает питание непосредственно с ГРУ реактированными линиями или через понижающий ТСН. Если на ТЭС генераторы соединены в блоки с трансформаторами, то питание собственных нужд осуществляется отпайкой от блока. Для ограничения токов КЗ в системе собственных нужд применяют ТСН с расщепленной обмоткой НН. Кроме рабочих ТСН, предусматриваются резервные источники питания для обеспечения надежной работы потребителей собственных нужд. Такими источниками могут быть трансформаторы, присоединенные к шинам повышенного напряжения, имеющим связь с энергосистемой. Даже при отключении всех генераторов электростанции питание собственных нужд будет осуществляться от энергосистемы. Кроме того, для наиболее ответственных потребителей (масляные насосы смазки, уплотнение вала, валоповоротные устройства) предусматривается питание от аккумуляторных батарей или дизель-генераторов. Точный перечень потребителей собственных нужд электростанций определяется при реальном проектировании. В учебном проектировании можно с достаточной точностью определить нагрузку собственных нужд по (Л1. стр.445.)

Рабочие ТСН на блочных КЭС присоединяются отпайкой от энергоблока. Количество рабочих ТСН соответствует количеству блоков.

5.1 Выбор числа и мощности рабочих ТСН

Рабочий ТСН

Sтсн?(%сн/100)*SномG*Kc=(5/100)*117.5*0.9=5.29*103=5290 кВА

Принять рабочий ТСН: ТРДНС-25000/10

Тип тр-ра	Ном. Напр. кВ	Потери кВт	Напр-е КЗ %	Ток ХХ %
	ВН	НН	ХХ	КЗ
ТРДНС-25000/10	10,5	6,3	25	115	10,5	0,65

5.2 Выбор числа и мощности резервных ТСН

Резервный ТСН: ТРДН-40000/110

Тип тр-ра	Ном. Напр. кВ	Потери кВт	Напр-е КЗ %	Ток ХХ %
	ВН	НН	ХХ	КЗ
ТРДНС-40000/110	115	6,3	34	170	10,5	0,55

ТРДН-32000/220

Тип тр-ра	Ном. Напр. кВ	Потери кВт	Напр-е КЗ %	Ток ХХ %
	ВН	НН	ХХ	КЗ
ТРДНС-32000/220	230	6,3	45	150	11,5	0,65



6. Технико-экономическое сравнение вариантов схем

6.1 Определение капитальных вложений

Экономическая целесообразность схемы определяется минимальными приведенными затратами:

З = рн*К + И + У.

Годовые эксплуатационные издержки определяются по формуле:

ра + ро

И = ----------- * К + в * ДW * 10-5

100

ВН

2G+2W+2АТ+QO+QA

СН

3G+6W+2АТ+QO+QA

nw= Pсмах/50=250/50=5=6

1-Вариант

?WI=15317732кВт*ч

Тип оборудования	Стоимость ед. тыс. руб.	Количество	Общая стоимость тыс. руб.
Тр-р ВН ТДЦ-125000/220	12960	2	25920
Тр-р СН ТДЦ-125000/110	11000	3	33000
АТ связи АТДЦТН-125000/220/110	15525	2	31050
Выключатель ВН 220	15000	8	120000
Выключатель СН 110	7300	13	94900
		Итог К1	304870



6.2 Определение годовых эксплуатационных годовых издержек

I-вариант:

К1=К1*5*1,5=304870*5*1,5=2286525 тыс. сом

U1=(Ра+Ро/100)*К+в*?W*10-5=(6,4+2/100)*2286525+132,7*15317732*10-5=212395

З1=рн* К1+U=0,12*2286525+212395=486778 тыс. сом

II-вариант:

К2=К2*5*1,5=279760*5*1,5=2098200 тыс. сом

U2=(Ра+Ро/100)*К+в*?W*10-5=(6,4+2/100)*2098200+132,7*13069755*10-5=193592,69

З2=рн* К2+U2=0,12*2098200+193592,69=445376 тыс. сом

2-Вариант

Тип оборудования	Стоимость ед. тыс. руб.	Количество	Общая стоимость тыс. руб.
Тр-р ВН ТДЦ-125000/220	12960	1	12960
Тр-р СН ТДЦ-125000/110	11000	2	22000
АТ связи АТДЦТН-125000/220/110	25500	2	51000
Выключатель ВН 220	15000	7	105000
Выключатель СН 110	7300	12	87600
Генераторный выключатель	600	2	1200
		Итог К2	279760

Потери в блочном АТ связи АТДЦТН-250000/220/110

Режим мах нагрузки:

Sмахв=v(Р2в+Q2в)/2=v(352+54,22)/2=45,62 МВА

Sмахс=v(Р2с+Q2с)/2=v(602+4,72)/2=42,56 МВА

Sмахн=v(Р2н+Q2н)/2=v(952+58,92)/2=79,04 МВА

?W=Pх*T+Ркв*(Smaxв/Sном)2*фв+Pкс*(Smaxс/Sном)2*фс+Pкн*(Smaxн/Sном)2*фн=120*8760+270*(45,62/250)2*4796+230*(42,56/250)2*4796+2740*(79,04/250)2*4796=2439827,94 кВт*ч

Ркв=0,5*(Ркв-с+(Ркв-н/К2выг)-(Ркс-н/К2выг))=0,5(500+(410/0,52)-(400/0,52)=270 МВА

Ркс=0,5*(Ркв-с+(Ркс-н/К2выг)-(Ркв-н/К2выг))=0,5(500+(400/0,52)-(410/0,52)=230 МВА

Ркн=0,5*((Ркв-н/К2выг)+(Ркс-н/К2выг)-Ркв-с)=0,5((410/0,52)+(400/0,52)-500)=2740МВА

Режим min нагрузок:

Sмахв=v(Р2в+Q2в)/2=v(1352+103,22)/2=120,16 МВА

Sмахс=v(Р2с+Q2с)/2=v(402+44,32)/2=42,2 МВА

Sмахн=v(Р2н+Q2н)/2=v(952+58,92)/2=79,04 МВА

?W=Pх*T+Ркв*(Smaxв/Sном)2*фв+Pкс*(Smaxс/Sном)2*фс+Pкн*(Smaxн/Sном)2*фн=120*8760+270*(120,16/250)2*4796+230*(42,2/250)2*4796+2740*(79,04/250)2*4796=2695314,94 кВт*ч

?WII=2508573+2*2585277+2*2695314=13069755 кВт*ч

6.3 Определение приведенных минимальных затрат

?З=((Зб-Зм)/Зб)=((486778-445376)/486778)*100=8,5%

К дальнейшему расчету принял II-вариант.



7. Расчет токов короткого замыкания

7.1 Составление схемы замещения

КЗ - это замыкание между фазами, между витками в одной фазе, замыкание фазы на землю в сетях с эффективно-заземленной нейтралью.

Причины КЗ :

- старение и пробой изоляции,

- набросы на провода ЛЭП,

- обрывы проводов с падением на землю,

- механическое повреждение кабеля,

- удары молнии в ЛЭП.

Последствия КЗ:

1 - увеличение тока, что ведет к свариванию и расплавлению токоведущих частей, механическому разрушению токоведущих частей.

2 - снижение напряжения, что ведет к лавинообразному падению напряжения, особенно вблизи источников, где произошло КЗ, а это может привести к нарушению параллельной работы энергосистемы.

Виды КЗ:

- трехфазное

- двухфазное

- двухфазное на землю

- однофазное на землю

Наиболее тяжелый вид КЗ - трехфазное, а наиболее частый - однофазное на землю.

Трехфазное КЗ называют симметричным, так как все фазы находятся в одинаковых условиях. Остальные виды КЗ - несимметричные.

КЗ делит цепь на две части, поэтому ток КЗ складывается из двух составляющих. В правой части источника питания нет, и ток КЗ будет до тех пор, пока не израсходуется энергия, запасенная в контуре. Этот ток называется апериодическая составляющая тока КЗ (свободная). Она изменяется от максимальной величины до нуля и обозначается iаф.

Время, в течение которого апериодическая затухающая снижается до нуля называется временем затухания апериодической составляющей тока КЗ и обозначается Та.

В левой части присутствует источник питания, и ток КЗ будет до тех пор, пока не отключится источник. Эта составляющая называется периодической составляющей тока КЗ (вынужденная) и обозначается Iпф. Она изменяются по синусоидальному закону.

Максимальное значение тока КЗ, которое наступает через 0,01с называется ударный ток и обозначается iу.

Iп0 - начальное значение периодической составляющей тока КЗ.

Допущения при расчетах.

· пренебрегаем активными сопротивлениями, емкостными проводимостями, токами намагничивания

· считаем трехфазную систему строго симметричной.

Порядок расчета

1. Начертить расчетную схему с указанием всех параметров.

2. По расчетной схеме составить схему замещения.

3. Определить сопротивления всех элементов схемы замещения в относительных единицах.

4. Пронумеровать все сопротивления. Перечертить схему замещения с новой нумерацией и величинами сопротивлений.

5. На схеме замещения наметить точки КЗ.

Дальнейший расчет ведется для каждой точки КЗ отдельно.

6. Для рассматриваемой точки КЗ составить свою схему замещения, в которой из первоначальной схемы замещения оставить только те элементы, от которых или через которые в точку КЗ течет ток.

7. Путем постепенного преобразования (последовательное и параллельное сложение сопротивлений) схему замещения приводят к наиболее простому виду, когда между источником питания (или объединенной группой источников) и точкой КЗ находится только одно сопротивление. Все преобразования схемы необходимо иллюстрировать.

8. Для конечной схемы замещения определить:

-начальное значение периодической составляющей тока КЗ ( Iпо)

-ударный ток (iу)

-периодическую составляющую тока КЗ для любого момента времени (Iп )

-апериодическую составляющую тока КЗ для любого момента времени (i а ).

9. Затем расчет повторяется для всех остальных точек КЗ (пункты 6, 7, 8 ).

Расчетная схема

Расчетная схема- это упрощенная одноимённая схема электроустановок с указанием всех элементов и их параметров.

Составление схемы замещения.

Схема замещения - это электрическая схема, соответствующая по исходным параметром расчетной схеме но в которой все магнитные связи заменены электрическими.

7.2 Определение сопротивлений элементов схемы замещения в относительных единицах

Относительные (безразмерные) единицы вводятся для удобства расчетов.

XG1-G5=X"d*(Sб/SномG1)=0,183*(1000/117,5)=1,56

Xc=Sб/Sкз=1000/1050=0,95

Хт1=(Uк/100)*(Sб/Sном)=(11/100)*(1000/125)=0,88

Хт2=(Uк/100)*(Sб/Sном)=(10,5/100)*(1000/125)=0,84

Хт3=(Uк/100)*(Sб/Sном)=(10,5/100)*(1000/125)=0,84

Хтв1 тв2=(Uкв/100)*(Sб/Sном тв1 тв2)=(14/100)*(1000/250)=0,56

Uкв=0,5*(Uкв-с+Uкв-н-Uкс-н)=0,5*(11+45-28)=14%

Хтс1 тс2=(Uкс/100)*(Sб/Sном тс1 тс2)=0

Uкс=0,5*(Uкв-с+Uкс-н-Uкв-н)=0,5*(11+28-45)=0%

Хтн1 тн2=(Uкн/100)*(Sб/Sном тн1 тн2)=(31/100)*(1000/250)=1,24

Uкн=0,5*(Uкв-н+Uкс-н-Uкв-с)=0,5*(45+28-11)=31%

Хw=(Xуд/2)*Lw1*(Sб/U2ср)=(0,4/2)*140*(1000/2302)=0,53

Пронумеровать все сопротивления.

Х1=XG1 X7=XT2 X13=XTC1

X2=XG2 X8=XT3 X14=XTC2

X3=XG3 X9=XTH2 X15=XC

X4=XG4 X10=XTH1 X16=XwL

X5=XG5 X11=XTB1

X6=XT1 X12=XTB2

Выбор места и вида КЗ.

Точки КЗ рассчитывается на шинах всех напряжении в блоке между генератором и трансформатором и за ТСН.

Определение токов КЗ.

Расчет точки К-1:

Преобразование схемы замещения.

Х17=Х15+Х16=0,53+0,95=1,48

Х18=Х1+Х6=1,56+0,88=2,44

Х19=Х2+Х7=1,56+0,84=2,4

Х20=Х3+Х8=1,56+0,84=2,4

Х21=Х19//Х20=2,4/2=1,2

Х22=Х4+Х9=1,56+1,24=2,8

Х23=Х5+Х10=1,56+1,24=2,8

Х24=Х22//Х23=2,8/2=1,4

Х25=Х11//Х12=0,56/2=0,28

Х26=Х13//Х14=0

Х27=Х24//Х21=(1,4*1,2)/(1,4+1,2)=0,65

Х28=Х25+Х27=0,28+0,65=0,93

Расчет Iкз:

Iб=Sб/v3*Uб=1000/v3*230=2,56 кА

IпоG1=(Е"G1/Х18)*Iб=(1.13/2.44)*2.56=1.19 кА

IпоG2-G5=(Е"G2-G5/Х28)*Iб=(1.13/0.93)*2.56=3.11 кА

Iпоc=(Е"c/Х17)*Iб=(1/2.44)*2.56=1.73 кА

IпоK-1=IпоG1+IпоG2-G5+Iпоc=1.19+3.11+1.73=6.03 кА

Ударный ток:

iуG1=v2*IпоG1*KудG1=v2*1.19*1.965=3.27 кА

KудG1=1,965 Та=0,26 с

iуG2-G5=v2*IпоG2-G5*KудG2-G5=v2*3.11*1.965=8.56 кА

Kуд G2-G5=1,965 Та=0,26 с

iуc=v2*Iпоc*Kудc=v2*1.73*1.717=4.16 кА

Kудc=1,717 Та=0,03 с

iуK-1=iуG1+iуG2-G5+iуc=3.27+8.56+4.16=15.99 кА

Периодическая составляющая Iкз для любого момента времени.

Расчет Iпф по ветви G1:

IномG1=(n*PномG1)/(v3*Uср кз*cosц)=100/(v3*230*0.85)=0.3 кА

IпоG1/Iном=1,19/0,3=3,97 а=4

Предположить к установке элегазовый выключатель типа:

ВГУ-220 tсв=0,027 с

ф= tрз+ tсв=0,01+0,027=0,037 с

IпфG1/IпоG1=093 в=0,93

IпфG1=IпоG1*в=1,19*0,93=1,11 кА

Расчет Iпф по ветви G2-G5:

IномG2-G5=(n*PномG2-G5)/(v3*Uср кз*cosц)=(4*100)/(v3*230*0.85)=1,2 кА

IпоG2-G5/Iном=3,11/1,2=2,59 а=3

IпфG2-G5/IпоG2-G5=095 в=0,95

IпфG2-G5=IпоG2-G5*в=3,11*0,95=2,95 кА

Расчет Iпфс система:

При определении Iпфс от энергосистемы Iпфс= Iпос=1,73 кА

IпфК-1= IпфG1+ IпфG2-G5+ Iпфс=1,11+2,95+1,73=5,79 кА

Апериодический составляющий Iкз:

iaфG1=v2*IпоG1*e-ф/Та=v2*1.19*0.83=1.38 кА

e-ф/Та=-0,037/0,26=0,83

iaфG2-G5=v2*Iпо G2-G5*e-ф/Та=v2*3.11*0.83=3.61 кА

e-ф/Та=-0,035/0,26=0,83

iaфc=v2*Iпоc*e-ф/Та=v2*1.73*0.3=0.73 кА

e-ф/Та=-0,035/0,03=0,3

iaфK-1=iaфG1+iaфG2-G5+iaфc=1.38+3.61+0.73=5.72 кА

Расчет точки К-2:

Хэкв=Х17//Х18=(1,48*2,44)/(1,48+2,44)=0,92

Хрез= Хэкв+Х25=0,92+0,28=1,2

С17= Хэкв/Х17=0,92/1,48=0,62

С18= Хэкв/Х18=0,92/2,44=0,38

Пр= С17+ С18=0,62+0,38=1

Х17'= Хрез/ С17=1,2/0,62=1,94

Х18'= Хрез/ С18=1,2/0,38=3,16

Расчет Iкз:

Iб=Sб/v3*Uб=1000/v3*115=5.12 кА

IпоG1=(Е"G1/ Х18')*Iб=(1.13/3.16)*5.12=1.83 кА

IпоG2-G5=(Е"G2-G5/Х27)*Iб=(1.13/0.65)*5.12=8.9 кА

Iпоc=(Е"c/ Х17')*Iб=(1/1.94)*5.12=2.64 кА

IпоK-2=IпоG1+IпоG2-G5+Iпоc=1.83+8.9+2.64=13.37 кА

Ударный ток:

iуG1=v2*IпоG1*KудG1=v2*1.83*1.965=5.03 кА

KудG1=1,965 Та=0,26 с

iуG2-G5=v2*IпоG2-G5*KудG2-G5=v2*8.9*1.965=24.4 кА

Kуд G2-G5=1,965 Та=0,26 с

iуc=v2*Iпоc*Kудc=v2*2.64*1.717=6.35 кА

Kудc=1,717 Та=0,03 с

iуK-2=iуG1+iуG2-G5+iуc=5.03+24.48+6.35=35.86 кА

Периодическая составляющая Iкз для любого момента времени.

Расчет Iпф по ветви G1:

IномG1=(n*PномG1)/(v3*Uср кз*cosц)=100/(v3*115*0.85)=0.6 кА

IпоG1/Iном=1.83/0,6=3,05 а=3

Предположить к установке элегазовый выключатель типа:

ВГУ-110 tсв=0,025 с

ф= tрз+ tсв=0,01+0,025=0,035 с

IпфG1/IпоG1=095 в=0,95

IпфG1=IпоG1*в=1,83*0,95=1,74 кА

Расчет Iпф по ветви G2-G5:

IномG2-G5=(n*PномG2-G5)/(v3*Uср кз*cosц)=(4*100)/(v3*115*0.85)=2.4 кА

IпоG2-G5/Iном=8.9/2.4=9.7 а=4

IпфG2-G5/IпоG2-G5=093 в=0,93

IпфG2-G5=IпоG2-G5*в=0.89*0,93=8.28 кА

Расчет Iпфс система:

При определении Iпфс от энергосистемы Iпфс= Iпос=2.64 кА

IпфК-2= IпфG1+ IпфG2-G5+ Iпфс=1.74+8.28+2.64=12.66 кА

Апериодический составляющий Iкз:

iaфG1=v2*IпоG1*e-ф/Та=v2*1.83*0.83=2.13 кА

e-ф/Та=-0,035/0,26=0,83

iaфG2-G5=v2*Iпо G2-G5*e-ф/Та=v2*8.9*0.83=10.34 кА

e-ф/Та=-0,035/0,26=0,83

iaфc=v2*Iпоc*e-ф/Та=v2*2.64*0.3=1.11 кА

e-ф/Та=-0,035/0,03=0,3

iaфK-2=iaфG1+iaфG2-G5+iaфc=2.13+10.34+1.11=13.58 кА

Расчет точки К-3:

Х25=Х21+Х23=(1,2*2,8)/(1,2+2,8)=0,84

Хэкв=(Х17'*Х18'*Х25)/(Х17'*Х18')+(Х17'*Х25)+(Х18'* Х25)=(1.94*3.16*0.84)/(1.94*3.16)+(1.94*0.84)+(3.16*0.84)=0.49

Xрез= Хэкв+Х9=0,49+1,24=1,73

С17'= Хэкв/Х17=0,49/1,94=0,25

С18'= Хэкв/Х18=0,49/3.16=0,16

C25= Хэкв/Х25=0.49/0.84=0.58

Пр= С17'+ С18'+ C25=0.25+0.16+0.58=0.99

Х17''= Хрез/ С17'=1,73/0,25=6.92

Х18''= Хрез/ С18'=1,73/0,16=10.81

Х25'= Хрез/ С25=1.73/0.58=2.98

Расчет Iкз:

Iб=Sб/v3*Uб=1000/v3*10.5=56.02 кА

IпоG1=(Е"G1/ Х18'')*Iб=(1.13/10.81)*56.02=5.86 кА

IпоG4=(Е"G4/Х4)*Iб=(1.13/1.56)*56.02=40.58 кА

IпоG2-G3-G5=(Е" G2-G3-G5/Х25')*Iб=(1.13/2.98)*56.02=21.24 кА

Iпоc=(Е"c/ Х17'')*Iб=(1/6.92)*56.02=8.1 кА

IпоK-3=IпоG1+ IпоG4+ IпоG2-G3-G5+Iпоc=5.86+40.58+21.24+8.1=75.78 кА

Ударный ток:

iуG1=v2*IпоG1*KудG1=v2*5.86*1.935=15.87 кА

KудG1=1,935 Та=0,15 с

iу G4=v2*Iпо G4*Kуд G4=v2*40.58*1.935=109.93 кА

Kуд G4=1,935 Та=0,15 с

iу G2-G3-G5=v2*Iпо G2-G3-G5*Kуд G2-G3-G5=v2*21.24*1.935=57.54 кА

Kуд G2-G3-G5=1,935 Та=0,15 с

iуc=v2*Iпоc*Kудc=v2*8.1*1.65=18.71 кА

Kудc=1,65 Та=0,025 с

iуK-3=iуG1+iуG4+ iу G2-G3-G5+iуc=15.87+109.93+57.54+18.71=202.05 кА

Периодическая составляющая Iкз для любого момента времени.

Расчет Iпф по ветви G1:

IномG1=(n*PномG1)/(v3*Uср кз*cosц)=100/(v3*10.5*0.85)=6.59 кА

IпоG1/Iном=5.86/6.59

=0.89 а=1

Предположить к установке вакуумный выключатель типа:

ВВТЭ-10/630 tсв=0,03 с

ф= tрз+ tсв=0,01+0,03=0,04 с

IпфG1/IпоG1=0,98 в=0,98

IпфG1=IпоG1*в=5,86*0,98=5,74 кА

Расчет Iпф по ветви G4:

IномG4=(n*PномG4)/(v3*Uср кз*cosц)=100/(v3*10,5*0.85)=6,59 кА

IпоG4/Iном=40,58/6,59=6,16 а=6

IпфG4/IпоG4=0,85 в=0,85

IпфG4=IпоG4*в=40,58*0,85=47,74 кА

Расчет Iпф по ветви G2-G3-G5:

Iном G2-G3-G5=(n*Pном G2-G3-G5)/(v3*Uср кз*cosц)=(3*100)/(v3*10,5*0.85)=19,78 кА

Iпо G2-G3-G5/Iном=21,24/19,78=1,07 а=1

Iпф G2-G3-G5/Iпо G2-G3-G5=0,98 в=0,98

Iпф G2-G3-G5=Iпо G2-G3-G5*в=21,24*0,98=20,82 кА

Расчет

Iпфс система:

При определении Iпфс от энергосистемы Iпфс= Iпос=8,1 кА

IпфК-3= IпфG1+ IпфG4+ Iпф G2-G3-G5+ Iпфс=5,74+47,74+20,82+8,1=82,4 кА

Апериодический составляющий Iкз:

iaфG1=v2*IпоG1*e-ф/Та=v2*5,86*0.67=5,5 кА

e-ф/Та=-0,04/0,15=0,67

iaфG4=v2*Iпо G4*e-ф/Та=v2*40,58*0.67=38,06 кА

e-ф/Та=-0,04/0,15=0,67

iaф G2-G3-G5=v2*Iпо G2-G3-G5*e-ф/Та=v2*21,24*0.67=19,92 кА

e-ф/Та=-0,04/0,15=0,67

iaфc=v2*Iпоc*e-ф/Та=v2*8,1*0.2=2,27 кА

e-ф/Та=-0,04/0,025=0,2

iaфK-3=iaфG1+iaфG4+ iaф G2-G3-G5+iaфc=5,5+38,06+19,92+2,27=65,75 кА

Предположить к установке вакуумный выключатель типа: ВВТЭ-10/630 tсв=0,03 с

ф= tрз+ tсв=0,01+0,03=0,04 с

IпфG1/IпоG1=1 в=1

IпфG1=IпоG1*в=0.91*1=0.91 кА

Расчет Iпф по ветви G2-G5:

IномG2-G5=(n*PномG2-G5)/(v3*Uср кз*cosц)=(4*100)/(v3*6.3*0.85)=43.96 кА

IпоG2-G5/Iном=2.35/43.96=0,05 кА

IпфG2-G5/IпоG2-G5=1 в=1

IпфG2-G5=IпоG2-G5*в=2,35*1=2,35 кА

Расчет Iпфс система:

При определении Iпфс от энергосистемы Iпфс= Iпос=1,31 кА

IпфК-6= IпфG1+ IпфG2-G5+ Iпфс=0,91+2,35+1,31=4,57 кА

Апериодический составляющий Iкз:

iaфG1=v2*IпоG1*e-ф/Та=v2*0,91*0.82=1,04 кА

e-ф/Та=-0,04/0,26=0,82

iaфG2-G5=v2*Iпо G2-G5*e-ф/Та=v2*2,35*0.82=2,7 кА

e-ф/Та=-0,04/0,26=0,82

iaфc=v2*Iпоc*e-ф/Та=v2*1,31*0.3=0,55 кА

e-ф/Та=-0,04/0,03=0,3

iaфK-6=iaфG1+iaфG2-G5+iaфc=1,04+2,7+0,55=4,29 кА



8. Выбор проводников

Сборные шины выбираются по допустимому току и проверяются по условию короны.

Условие выбора: Imax ? Iдоп

Ошиновка выбирается по экономической плотности тока и проверяется по допустимому току (по нагреву).

Проверить выбранную ошиновку по нагреву.Imax ? Iдоп.

Если сечение ошиновки получилось равным или большим, чем сечение СШ, то по условию короны ошиновка не проверяется, а если меньше, то проверить по короне.

ТВФ-100-2

ТДЦ-125000/220

ТДЦ-125000/110

Тмах=6160 ч

8.1 Выбор сборных шин и ошиновки на стороне ВН

Выбрать СШ на ВН

Iнорм=SномG/v3*Uном=117,5/v3*220=0,31*103=310 А

Iмах=Iнорм

310 А=310 А

АС 240/39 Iдоп=610 А d=21.6мм2

Е=(0,354*U)/(ro*lg(Dср/ro)=(0.354*220)/(1.08*lg(504/1.08)=27.01 кВ/см

ro=d/2=21.6/2=10.8мм=1,08см

Dср=1,26* D=1,26*4=2,04м=504см

Ео=30,3*m*(1+(0,299/v ro))=30,3*0,82*(1+(0,299/v1,08))=32 кВ/см

1,07*Е?0,9Ео

1,07*27,01?0,9*32

28,9?28,8

кВ/см кВ/см

Вывод: т.к. условия не выполняется выбрать провод большего сечения

АС 300/48 Iдоп=690 А d=24,1мм2

Е=(0,354*U)/(ro*lg(Dср/ro)=(0.354*220)/(1.2*lg(504/1.2)=24,96 кВ/см

ro=d/2=24,1/2=12,05мм=1,2см

Dср=1,26* D=1,26*4=2,04м=504см

Ео=30,3*m*(1+(0,299/v ro))=30,3*0,82*(1+(0,299/v1,2))=31,6 кВ/см

1,07*Е?0,9Ео

1,07*24,96?0,9*31,6

26,7?28,44

кВ/см кВ/см

Выбрать ошиновку на ВН

qэ= Iнорм/jэ=310/1=310мм2

АС 400/51 Iдоп=825 А d=27,5мм2

Iмах=Iнорм

310 А=825 А

8.2 Выбор сборных шин и ошиновки на стороне СН

Выбор СШ на СН

Iнорм=SномG/v3*Uном=117,5/v3*110=0,6283*103=628,3 А

Iмах=Iнорм

628,3 А=628,3 А

АС 300/48 Iдоп=690 А d=24,1мм2

Е=(0,354*U)/(ro*lg(Dср/ro)=(0.354*1100)/(1.205*lg(378/1.205)=12,98 кВ/см

ro=d/2=24,1/2=12,05мм=1,205см

Dср=1,26* D=1,26*3=3,78м=378см

Ео=30,3*m*(1+(0,299/v ro))=30,3*0,82*(1+(0,299/v1,205))=31,6 кВ/см

1,07*Е?0,9Ео

1,07*12,98?0,9*31,6

13,89?28,44

кВ/см кВ/см

Выбрать ошиновку на СН

qэ= Iнорм/jэ=628,3/1=628,3мм2

АС 700/86 Iдоп=1180 А d=36,2мм2

Iмах=Iнорм

628,3 А=1180 А

Выбор токопровода в цепи генератора.

Управление оборудованием - это подача командного сигнала на изменение состояния аппарата первичной цепи (включение, отключение) или на изменение режима работы оборудования. Первичная цепь (схема) - это силовое оборудование, непосредственно участвующее в производстве и передаче энергии (генераторы, трансформаторы, сборные шины, линии). Устройства, обеспечивающие прием, формирование и передачу управляющих воздействий, а также осуществляющие измерение, контроль и сигнализацию называются вторичными или оперативными цепями (схемами). Вторичные (оперативные) цепи не связаны непосредственно с высоким напряжением и либо имеют отдельный источник питания низкого напряжения, либо присоединяются к первичной схеме через трансформаторы тока и напряжения или через низковольтные обмотки трансформаторов собственных нужд. Оперативный ток может быть постоянным, переменным и выпрямленным.

Imax=PGном/(v3*Uном*0,95*cosц)=100/(v3*10*0.95*0.85)=7.28 кА = 7280 А

ГРТЕ-20-10000-300

Iном=10000 А iдин=300 кА лит. Никлепаев справочник стр.540

Imax? Iном

7280 А?10000 А

iу?iдин

225,62 кА?300 кА

Сечение отходящих линий на СН.

qэ= Iнорм/jэ=0,25*103/1=250 мм2

Iнорм=Sнагр/(n*v3*Uном)=277,78/(6*v3*110)=0,25 кА=250 А

Sнагр=Рсмах/cosцн=250/0,9=277,78 МВА

АС-300/48 d=24.1 мм Iдоп=690 А



9. Выбор коммутационных аппаратов

9.1 Выбор выключателей и разъединителей на стороне ВН

Расчетные данные	Каталожные данные
	ВГУ-220	РДЗ-220
Uуст=220 кВ Iмах=310 А Iпф=5,79 кА iаф=5.72 кА v2*Iпф+iаф=v2*5,79+5,72=13,83 кА Iпо=6,03 кА iу=15.99 кА Вк=16,73 кА2с	Uном=220 кВ Iном=310 А Iотк.ном=5,79 кА iаном=(v2*в*Iотк.ном)/100=(v2*47*45)/100=29,61 кА v2*Iотк.ном*(1+в/100)=v2*45*(1+47/100)=92,61 кА Iдин=50 кА iдин=50 кА Iтер2*tтер=502*2=5000 кА2с	Uном=220 кВ Iном=1000 А Iпр ск=100 кА Iтер2*tтер=402*3=4800 кА2с

Вк= Iпо2*( Iотк+Та)=6,032(0,2+0,26)=16,73 кА2с

9.2 Выбор выключателей и разъединителей на стороне СН

Расчетные данные	Каталожные данные
	ВГУ-110	РДЗ-110
Uуст=110 кВ Iмах=628,3 А Iпф=12,66 кА iаф=13,58 кА v2*Iпф+iаф=v2*12,66+13,58=31,3 кА Iпо=13,37 кА iу=35,86 кА Вк=82,23 кА2с	Uном=110 кВ Iном=2000 А Iотк.ном=40 кА iаном=(v2*в*Iотк.ном)/100=(v2*47*40)/100=26,32 кА v2*Iотк.ном*(1+в/100)=v2*40*(1+47/100)=82,32 кА Iдин=40 кА iдин=40 кА Iтер2*tтер=402*2=3200 кА2с	Uном=110 кВ Iном=1000 А Iпр ск=80 кА Iтер2*tтер=31,52*3=2976,75 кА2с

Вк= Iпо2*( Iотк+Та)=13,372(0,2+0,26)=82,23 кА2с



9.3 Выбор выключателя на НН АТ (или генераторного)

Расчетные данные	Каталожные данные
	ВВТЭ-10/630
Uуст=10 кВ Iмах=7280 А Iпф=82,4 кА iаф=65,75 кА v2*Iпф+iаф=v2*82,4+65,75=181,11 кА Iпо=75,78 кА iу=202,05 кА Вк=2584,17 кА2с	Uном=10 кВ Iном=630 А Iотк.ном=10 кА iаном=(v2*в*Iотк.ном)/100=(v2*60*10)/100=8,4 кА v2*Iотк.ном*(1+в/100)=v2*10*(1+60/100)=22,4 кА Iдин=10 кА iдин=25 кА Iтер2*tтер=102*3=300 кА2с

Вк= Iпо2*( Iотк+Та)=75,782(0,3+0,15)=2584,17 кА2с

Т.к. условия не выполняется принять выключатель типа:

ВВГ-20-160

Расчетные данные	Каталожные данные
	ВВГ-20-160
Uуст=10 кВ Iмах=7280 А Iпф=82,4 кА iаф=65,75 кА v2*Iпф+iаф=v2*82,4+65,75=181,11 кА Iпо=75,78 кА iу=202,05 кА Вк=2584,17 кА2с	Uном=20 кВ Iном=12500 А Iотк.ном=160 кА iаном=(v2*в*Iотк.ном)/100=(v2*0*160)/100=0 кА v2*Iотк.ном*(1+в/100)=v2*160*(1+0/100)=226 кА Iдин=160 кА iдин=410 кА Iтер2*tтер=1602*4=102400 кА2с



10. Выбор измерительных трансформаторов

10.1 Выбор измерительных трансформаторов тока

Предназначены для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для присоединения измерительных приборов и реле, а также для отделения первичных цепей от вторичных.

Так как сопротивление подключаемых к ТТ приборов мало, то ТТ работает в режиме, близком к КЗ. При протекании тока в первичной обмотке вторичную обмотку ТТ размыкать нельзя, так как в таком режиме магнитный поток резко возрастет, что приведет к перегреву (расплавлению) магнитопровода, а на разомкнутых концах возникнут перенапряжения, достигающие десятков киловольт. При необходимости замены измерительного прибора или реле предварительно ставят закоротку (перемычку, шунт).

Расчетные данные	Каталожные данные
	ТФЗМ-220-У1
Uуст=220 кВ Iмах=310 А iу=15,99 кА Вк=16,73 кА2с r2=0.92 Ом	Uном=220 кВ Iном=600 А iдин=50 кА Iтер2*tтер=19,62*3=1152,48 кА2с Z2ном=1,2 Ом

Составить таблицу приборов

Прибор	Тип	Нагрузка по фазам, ВА
		А	В	С
Амперметр стр. Ваттметр стр. Варметр стр. Счетчик (активная энергия ) Итого Sприб	Э-335 Д-335 Д-304 САЗ-И670	0,5 0,5 0,5 2,5 4	0,5 0,5	0,5 0,5

Определить rприб=Sприб/I22ном=4/52=0,16 Ом

Принять rк=0,1 Ом

Определить

rпр=Z2ном- rприб- rк=1,2-0,16-0,1=0,94 Ом

Определить

Z2ном=S2ном/I22ном=30/52=1,2 Ом

Определить

q=с*lрасч/rпр=0,0175*150/0,94=2,8 мм2

Принять провод стандартного сечения: qст=4 мм2 принять кабель КРВГ-4

Определить

rпр ст=с*lрасч/qст =0,0175*150/4=0,66 мм2

Определить

r2= rпр+ rк+ rпр ст=0,16+0,1+0,66=0,92 Ом

2Выбор ИТТ на СН.



Расчетные данные	Каталожные данные
	ТФЗМ-110-У1
Uуст=110 кВ Iмах=628,3 А iу=35,86 кА Вк=82,23 кА2с r2=0.96 Ом	Uном=110 кВ Iном=800 А iдин=124 кА Iтер2*tтер=282*3=2357 кА2с Z2ном=1,2 Ом

Составить таблицу приборов

Прибор	Тип	Нагрузка по фазам, ВА
		А	В	С
Амперметр стр. Ваттметр стр. Варметр стр. Счетчик (активная энергия ) Итого Sприб	Э-335 Д-335 Д-304 САЗ-И670	0,5 0,5 0,5 2,5 4	0,5 0,5	0,5 0,5

Определить

rприб=Sприб/I22ном=4/52=0,16 Ом

Принять rк=0,1 Ом Определить

rпр=Z2ном- rприб- rк=1,2-0,16-0,1=0,94 Ом

Определить

Z2ном=S2ном/I22ном=30/52=1,2 Ом

Определить

q=с*lрасч/rпр=0,0175*100/0,94=1,86 мм2

Принять провод стандартного сечения: qст=2,5 мм2 принять кабель КРВГ-2,5

Определить

rпр ст=с*lрасч/qст =0,0175*100/2,5=0,7 мм2

Определить

r2= rпр+ rк+ rпр ст=0,16+0,1+0,7=0,96 Ом

10.2 Выбор измерительных трансформаторов напряжения

ТН предназначены для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/v3 для присоединения измерительных приборов и релейной защиты, а также для отделения цепей измерения от первичных цепей высокого напряжения.

Первичная обмотка включена параллельно на напряжение сети U1, а к вторичной обмотке (напряжение U2) присоединены параллельно катушки измерительных приборов и реле. Для безопасности обслуживания вторичная обмотка заземлена. Трансформатор напряжения работает в режиме, близком к холостому ходу, так как сопротивления подключаемых приборов велико. К ТН подключаются вольтметры, ваттметры, варметры, счетчики, частотомеры, осциллографы (приборы, имеющие катушку напряжения).

Расчетные данные	Каталожные данные
	НКФ-220-58
Uуст=220 кВ S2У=58.76 ВА	Uном=220 кВ S2ном=600 ВА

Составит таблицу приборов.

Прибор	Тип	Sодной обм. ВА	Число обм.	cosц	sinц	Число приборов	Общ.потр. мощ.
							Р,Вт	Q, ВА
Вольтметр рег. Вольтметр стр. Частотомер рег. Частотомер стр. Варметр стр. Ваттметр стр. Счетчик (активной эн.) Фиксатор импульсного действия Итого	Н-394 Э-335 Н-397 Э-362 Д-304 Д-335 САЗ-И670 ФИП	2 2 3 3 1,5 1,5 2 Вт 3	1 1 1 1 2 2 2 1	1 1 1 1 1 1 0,38 1	0 0 0 0 0 0 0,925 0	1 1 1 1 2 2 4 2	2 2 3 3 6 6 16 6 44	0 0 0 0 0 0 38,95 0 38,95

Q=(P/cosц)*sinц=(2/1)*0=0 BA

Q=(P/cosц)*sinц=(16/0.38)*0.925=38.95 BA

S2У=vP2+Q2=v442+38.952=58.76 BA

Выбор ИТН на СН.

Расчетные данные	Каталожные данные
	НКФ-110-58
Uуст=110 кВ S2У=84,46 ВА	Uном=110 кВ S2ном=600 ВА

Прибор	Тип	Sодной обм. ВА	Число обм.	cosц	sinц	Число приборов	Общ.потр. мощ.
							Р,Вт	Q, ВА
Вольтметр рег. Вольтметр стр. Частотомер рег. Частотомер стр. Варметр стр. Ваттметр стр. Счетчик (активной эн.) Фиксатор импульсного действия Итого	Н-394 Э-335 Н-397 Э-362 Д-304 Д-335 САЗ-И670 ФИП	2 2 3 3 1,5 1,5 2 Вт 3	1 1 1 1 2 2 2 1	1 <...

Подобные документы

• Производство атомной энергии в России

  Принцип работы и классификация атомных электростанций по различным признакам. Объемы выработки электроэнергии на российских АЭС. Оценка выработки электрической и тепловой энергии на примере Билибинской атомной станции как одной из крупнейших в России АЭС.
  
  контрольная работа [734,2 K], добавлен 22.01.2015
  

• Проектирование электрической части электростанции

  Разработка проекта и расчет электрической части тепловой пылеугольной электростанции. Выбор схемы ТЭЦ, коммутационных аппаратов, измерительных и силовых и трансформаторов. Определение целесообразного способа ограничения токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 18.06.2012
  

• Разработка элементов электрической части конденсационной электростанции

  Выбор структурной схемы и принципиальной схемы распределительного устройства. Расчет токов короткого замыкания. Выбор и проверка коммутационных аппаратов, измерительных трансформаторов тока и напряжения, комплектных токопроводов генераторного напряжения.
  
  курсовая работа [642,4 K], добавлен 21.06.2014
  

• Система учета тепловой энергии в мире и в РБ

  Потребление тепловой и электрической энергии. Характер изменения потребления энергии. Теплосодержание материальных потоков. Расход теплоты на отопление и на вентиляцию. Потери теплоты с дымовыми газам. Тепловой эквивалент электрической энергии.
  
  реферат [104,8 K], добавлен 22.09.2010
  

• Передача и распределение электрической энергии

  Выбор номинальных напряжений сети. Определение сопротивлений и проводимостей линий электропередач и трансформаторов. Расчет потерь мощностей, падений напряжения. Полные схемы электрических соединений. Себестоимость передачи и распределения электроэнергии.
  
  курсовая работа [3,4 M], добавлен 11.06.2014
  

• Проектирование электрической части КЭС мощностью 2400 МВт

  Проект конденсационной электрической станции. Разработка вариантов структурных схем. Выбор типов и конструкции синхронных генераторов и трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Выбор коммутационных аппаратов, контрольно-измерительных приборов.
  
  дипломная работа [1,3 M], добавлен 23.03.2015
  

• История распределения и передачи электроэнергии на постоянном и переменном токе

  Особенности выработки, распределения и потребления электроэнергии на постоянном и переменном токе. Способы ее передачи от электростанции к потребителям. История открытия и использования электричества, деятельность и роль знаменитых ученых в этой сфере.
  
  реферат [183,4 K], добавлен 22.07.2013
  

• Проектирование электрической части станции типа ТЭЦ

  Баланс активных мощностей станции и структурная схема. Выбор силовых трансформаторов и линий электропередачи, коммутационных аппаратов, трансформаторов тока и напряжения, схем электрических соединений распределительного устройства электростанции.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 28.05.2016
  

• Проектирование электрической части конденсационной электростанции

  Разработка структурной схемы конденсационной электростанции. Выбор генераторов, трансформаторов блока и собственных нужд, автотрансформаторов связи и блока. Выбор схемы, расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов для генераторов.
  
  курсовая работа [1,9 M], добавлен 11.12.2013
  

• Нагревательные приборы на морских судах

  Судовое электрооборудование в общем случае - это комплекс электрических машин, приборов и аппаратов для производства электроэнергии и передачи ее потребителям. Способы преобразования электрической энергии в тепловую. Виды судовых нагревательных приборов.
  
  реферат [21,5 K], добавлен 17.11.2010
  

• Районная электрическая сеть

  Расположение пунктов питания и потребления электрической энергии. Потребление активной и баланс реактивной мощности в сети. Определение потерь напряжения на участках линий в нормальном и послеаварийном режимах. Выбор числа и мощности трансформаторов.
  
  курсовая работа [482,0 K], добавлен 12.02.2016
  

• Выбор электродвигателей, их коммутационных защитных аппаратов

  Системы электроснабжения промышленных предприятий. Проектирование и эксплуатация систем электроснабжения промышленных предприятий. Выбор схемы и расчет внутрицеховой электрической сети. Выбор вводной панели. Выбор коммутационных и защитных аппаратов.
  
  контрольная работа [97,9 K], добавлен 25.03.2013
  

• Использование электроэнергии

  Изучение истории рождения энергетики. Использование электрической энергии в промышленности, на транспорте, в быту, в сельском хозяйстве. Основные единицы ее измерения выработки и потребления. Применение нетрадиционных возобновляемых источников энергии.
  
  презентация [2,4 M], добавлен 22.12.2014
  

• Производство и использование электрической энергии

  Роль электроэнергии в производственных процессах на современном этапе, метод ее производства. Общая схема электроэнергетики. Особенности главных типов электростанций: атомной, тепловой, гидро- и ветрогенераторы. Преимущества электрической энергии.
  
  презентация [316,3 K], добавлен 22.12.2011
  

• Использование энергии Солнца на Земле

  Солнечные электростанции как один из источников преобразования электроэнергии, принципы и закономерности их функционирования, внутреннее устройство и элементы. Порядок преобразования солнечной энергии в электрическую. Оценка энергетической эффективности.
  
  презентация [540,5 K], добавлен 22.10.2014
  

• Планирование производственной программы энергосистемы

  Расчет производственной мощности и составление годового графика ремонта оборудования электростанций. Планирование режимов работы электростанций. Планирование месячной выработки электроэнергии и отпуска тепловой энергии электростанциями энергосистемы.
  
  курсовая работа [46,1 K], добавлен 14.07.2013
  

• Повышение экономичности работы электрических сетей

  Потери электрической энергии при ее передачи. Динамика основных потерь электроэнергии в электрических сетях России и Японии. Структура потребления электроэнергии по РФ. Структура технических и коммерческих потерь электроэнергии в электрических сетях.
  
  презентация [980,8 K], добавлен 26.10.2013
  

• Разработка схемы статической и динамической устойчивости электроэнергетической системы

  Определение основных параметров электростанций, составление комплексной схемы замещения и расчет ее параметров. Критическое напряжение и запас устойчивости узла нагрузки по напряжению в аварийных режимах энергосистемы с АРВ и без АРВ на шинах генераторов.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.08.2011
  

• Качество электрической энергии

  Основные положения государственного стандарта на качество электрической энергии, показатели и критерии его оценки. Характеристика показателей: отклонения, колебания, нессиметричность, провал и импульс напряжения. Их влияние на работу электроприемников.
  
  курсовая работа [425,6 K], добавлен 21.06.2015
  

• Расчет электрической части КЭС-400

  Выбор основного оборудования: генераторов и трансформаторов. Технико-экономический расчет схемы проектируемой электростанции. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов, токоведущих частей. Описание необходимой аппаратуры управления.
  
  курсовая работа [293,5 K], добавлен 05.05.2014
  

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