Курсовая работа (т): Проектирование электрической части станции типа ТЭЦ

Апериодическая составляющая тока КЗ t = τ = 0,06 с определится из выражения:

где значение  определено по кривым затухания апериодической составляющей [1, с.151, рис.3.25].

Полный импульс квадратичного тока КЗ:

Проверка выключателя производится по наибольшим токам КЗ, в нашем случаи токи КЗ от ветви с G1 и G3:

. По напряжению установки

Uуст≤Uном;

. По длительному току Iнорм≤Iном; Imax≤Iном;

. По отключающей способности In,τ≤Iоткл.ном, ia,τ≤ia,ном,

. По электродинамической стойкости In,o≤Iдин, iy≤iдин

. По термической стойкости Вк≤I2тер.tтер.

Выключатель проходит все проверки, следовательно, выбираем выключатель ВВГ-20-160/12500-У3.

.3 Выбор разъединителей

Выбор аппарата выполняется по условиям работы в продолжительных режимах.

Таблица 10

Структура условного обозначения типа разъединителя:

РВП-20/12500 У3

Р - разъединитель

В - внутренней установки

П - с поступательным движением главных ножей

- номинальное напряжение 20 кВ

- номинальный ток 12500 А

У - для работы в районах с умеренным климатом;

- для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией.

РНДЗ.2-220/1000У1

Р - разъединитель

Н - наружной установки

Д - двухколонковый

З.2 - с двумя заземляющими ножами

- номинальное напряжение 220 кВ

- номинальный ток 1000 А

У - для работы в районах с умеренным климатом;

- для работы на открытом воздухе.

Выбранные разъединители соответствуют всем требованиям по термической стойкости.

РНДЗ.2-220/1000У1

Р - разъединитель

Н - наружной установки

Д - двухколонковый

З.2 - с двумя заземляющими ножами

- номинальное напряжение 220 кВ

- номинальный ток 1000 А

У - для работы в районах с умеренным климатом;

- для работы на открытом воздухе.

Выбранные разъединители соответствуют всем требованиям по термической стойкости.

. Выбор трансформаторов напряжения

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 (В) или (В) и для отделения цепей измерения и релейной защиты о первичных цепей высокого напряжения. Трансформатор напряжения в отличие от трансформатора тока работает в режиме, близком к холостому ходу, так как сопротивление параллельных катушек приборов и реле большое, а ток, потребляемый ими, невелик.

Трансформаторы напряжения выбирают:

. По напряжению установки ;

. По конструкции и схеме соединения обмоток;

. По классу точности;

. По вторичной нагрузке ,

Где:

- номинальная мощность в выбранном классе точности, при этом следует иметь в виду, что для однофазных трансформаторов соединенных в звезду, следует взять суммарную мощность всех трех фаз, а для соединения по схеме открытого треугольника - удвоенную мощность одного трансформатора.

- нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения, ВА.

Выбор трансформатора напряжения в цепи генератора 2. Перечень необходимых измерительных приборов выбираем по таблице 4.11 [2, с.364]:

Таблица 11. Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

Вторичная нагрузка трансформаторов напряжения определяем по формуле:

Выбираем трансформатор ЗНОЛ.06-10У3. Трансформатор напряжения типа ЗНОЛ.06-10У3, имеющий номинальную мощность 75 ВА в классе точности 0,5, необходимом для присоединения счетчиков. Таким образом,

, трансформатор будет работать в выбранном классе точности.

. Выбор трансформаторов тока

Трансформаторы тока предназначены для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов (чаще всего  и ), реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения. Токовые цепи измерительных приборов и реле имеют малое сопротивление, поэтому трансформатор тока нормально работает в режиме, близком к режиму КЗ.

Условия выбора трансформаторов тока:

. По напряжению установки ;

. По току ;

. По конструкции и классу точности;

. По электродинамической стойкости: ,

Где:

- кратность электродинамической стойкости;

- номинальный первичный ток трансформатора тока;

 - ток электродинамической стойкости;

- ударный - ток КЗ.

. По термической стойкости: ,

Где:

- тепловой импульс по расчету;

- время термической стойкости;

- ток термической стойкости.

. На вторичной нагрузке .

Выбираем трансформатор тока в цепи генератора. Так как участок от выводов генератора до стены турбинного отделения выполнен комплектным токопроводом ТЭКН-20/6800, то выбираем трансформатор тока встроенный в токопровод ТШВ15-6000-0,2/10P [2]. Перечень необходимых измерительных приборов выбираем по таблице 4.11 [2, с.364]:

Как видно из таблицы 10, наиболее загружены трансформаторы тока фаз А и С.

Общее сопротивление приборов определяется следующим образом:

Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому . Вторичная нагрузка состоит из сопротивлений приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов.

Сопротивление контактов при количестве приборов больше 3 принимается равным 0,1 Ом.

Сопротивление соединительных проводов зависит от их длины и сечения. Чтобы трансформатор тока работал в заданном классе точности, необходимо выполнение условия:

. Отсюда следует, что:

Для генератора 63 МВт применяется кабель с алюминиевыми жилами, ориентировочная длина 40 м, трансформаторы тока соединены в полную звезду, поэтому lрасч=l, тогда сечение:

.

Принимаем контрольный кабель АКРВГ-4 мм2.

Тогда пересчитываем сопротивление проводов:

В соответствии с полученными данными,

Для проверки выбранного трансформатора тока, пользуясь каталожными данными, сведем все величины в таблицу 11:

Таблица 13. Выбор трансформатора тока

Выбранный трансформатор тока удовлетворяет всем условиям.

Схема включения трансформатора тока и напряжения с измерительными приборами в цепь генератора показана на рисунке 12.

Рис. 6 Схема включения измерительных приборов генератора

. Выбор схем электрических соединений РУ электростанции

электростанция мощность трансформатор

Распределительное устройство - электроустановка, предназначенная для приема и распределения электрической энергии на одном классе напряжения.

·        Распределительное устройство среднего напряжения.

Используется схема «Одна секционированная система шин с подключением трансформаторов через развилку из двух выключателей». Достоинства: надежность, возможность проведения ремонта без перерыва работы [2, 414].

Рис. 7. Одна секционированная система шин с подключением трансформаторов через развилку из двух выключателей

·        Распределительное устройство высшего напряжения.

Используется схема «Трансформатор - шины с присоединением линий через два выключателя». Число присоединений равно 5: 3 линии связи с системой, 2 присоединения от трансформаторов связи.

Рис.8 Трансформатор - шины с присоединением линий через два выключателя

Рис.9 Полная схема РУ

. Принципиальная схема управления и сигнализации выключателем

.1 Общие положения

Средства дистанционного управления коммутационными аппаратами (в основном выключателями) необходимы при ведении оперативных переключений в нормальных режимах и при ликвидации аварийных состояний. Подача управляющей команды осуществляется вручную оператором или от автоматических устройств, которые применяются для выполнения переключений в аварийных ситуациях (ликвидация КЗ, нарушений устойчивости параллельной работы генераторов и т.д.).

Действие системы управления сопровождается работой устройств сигнализации, которые дают оперативному персоналу необходимую информацию о состоянии оборудования и срабатывании защиты и автоматики. Для предотвращения неправильных операций предусматриваются специальные блокировки.

Устройства управления, сигнализации и блокировок с соответствующими источниками питания образуют на электростанциях и подстанциях систему вторичных цепей. К этой системе также относят схемы автоматики, релейной защиты и технологического контроля [1, стр.545].

14.2 Дистанционное управление выключателями

Основные требования к системам дистанционного управления выключателями:

цепи управления должны допускать отключение выключателя, как со стороны щита управления, так и по месту его установки;

на щите управления и в распределительном устройстве должна быть предусмотрена сигнализация положения выключателя;

цепи управления (включения и отключения) должны иметь контрольные устройства, сигнализирующие об обрыве их цепей;

управляющий импульс должен сниматься с исполнительного элемента после выполнения команды, так как обмотки электромагнитов приводов не предназначены для длительного обтекания током;

схема управления должна предусматривать блокировку от «прыгания», исключающую возможность при КЗ многократных включений выключателя при одном командном импульсе;

схема должна предусматривать возможность не только ручного управления, но и подачи соответствующего импульса от устройств релейной защиты и автоматики;