Общая характеристика работы (стр. 3 )

,

где Sм – потребляемая активная мощность в часы максимума, кВА;

Sнт – номинальная мощность одного трансформатора, кВА.

Технические характеристики выбранных трансформаторов представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Технические характеристики трансформаторов

Тип	Номина льная мощ ность Sнт, кВ·А	Номинальное напряжение обмоток Uном, кВ	Потери P, кВт	Напряжение корот кого замыка ния	Ток холостого хода, %
ВН	НН	Холостого хода	Короткого замыкания
ТМ-1600/6-10	1600	6	0,4	3,3	18	5,5	1,3

После выбора трансформаторов, выбираются высоковольтные кабели. Сечение кабелей выбирается по экономически целесообразному сечению

,

где jэ – экономическая плотность тока, для медных кабелей jэ= 2,5 А /мм2.

Далее, подбираются кабели на 0,4 кВ для питания вентиляции на объектах. Выбор кабелей производится по следующему условию

.

Определяемый расчётный максимальный ток линии

.

Выбранные кабели представлены в таблицы 3 и 4.

Таблица 3 – Кабели на 6 кВ

Место расположения	Марка кабеля	, А	, А	Сечение кабеля, мм2
1	2	3	4	5
Питающая линия	ВВГ	221	210,21
К трансформатору 1600 кВА Цеха №47	ВВГ	221	117,6
К трансформатору 1600 кВА Цеха №55	ВВГ	221	92,6

Таблица 4 – Кабели на 0,4 кВ

Электроприемник	Марка кабеля	, А	, А	Сечение кабеля, мм2
1	2	3	4	5
к объекту 1331/1	ВВГэ	2 · 220	438,2	2 · 4 х 95
к объекту 1331/2	ВВГэ	2 · 220	380	2 · 4 х 95
к объекту 1333-34	ВВГэ	180	167,1	4 х 70
к объекту 1342	ВВГэ	220	181,8	4 х 95
к объекту 1344	ВВГэ	150	125,08	4 х 50
к объекту 1321	ВВГэ	260	236	4 х 120
к объекту 1323	ВВГэ	220	217,4	4 х 95
к объекту 1335	ВВГэ	90	76,8	4 х 25
к объекту 1343	ВВГэ	150	127,2	4 х 50
к объекту 1128	ВВГэ	700	662,5	2 · 4 х 185
к объекту 1125А	ВВГэ	150	144,6	4 х 50
к объекту 1127	ВВГэ	220	165,6	4 х 70
к объекту 1129	ВВГэ	150	134,2	4 х 50
к объекту 1130	ВВГэ	305	291,2	4 х 150
к объекту 1142	ВВГэ	50	46,4	4 х 10

Продолжение таблицы 4 – Кабели на 0,4 кВ

1	2	3	4	5
к объекту 1143	ВВГэ	42	40,1	4 х 6
к объекту 1144	ВВГэ	75	50,8	4 х 16

По результатам расчётов мощностей потребителей, необходимо найти мощность вырабатываемой турбогенератором, в результате чего, возможно определить потребляемый расход пара 140 кгс/см2 на привод турбины:

Nт = G · (J140 – J12) · ηт· ηг,

где J140 – удельное теплосодержание пара 100кгс/см2, J140 =0,81 Гкал/т;

J12 – удельное теплосодержание пара 12 кгс/см2, J12 =0,672 Гкал/т;

ηт – коэффициент полезного действия турбины, %;

ηг – коэффициент полезного действия генератора, %.

Расход пара на турбину определится, исходя из суммарной активной мощности потребителей ЭП-300 и цеха №47:

.

Подставляя числовые значения:

Таким образом, 17,5 т/ч пара будут вырабатывать электрическую мощность 1,90103 МВА, которая будет потребляться на собственные нужды производства, а отработанный пар после паровой турбины, с противодавлением 12 кгс/см2 и t=200º С будет отводиться в коллектор пара 12 кгс/см2. Для выработки электрической энергии выберем генератор DIG140h/4 фирмы AVK. В таблице 5 представлены технические данные генератора. Генератор приводится в движение турбиной Siemens.

Таблица 5 – Технические данные генератора

Тип	P, кВт	Cos φ	Uном, кВ	Частота, Гц	nном, об/мин
DIG140h/4	2375	0,8	6	50	1500

Во четвёртом разделе диссертационной работы осуществляется выбор системы управления и защиты турбогенератора.

Цифровая система регулирования скорости вращения турбины представлена тридцатидвух битовой микропроцессорной системой WOODWART 505Е. Она использует программное обеспечение, управляемое с помощью меню, помогающее инженерам эксплуатации в программировании ее для специфических применений в системах с генераторной или механической нагрузкой. 505Е может быть сконфигурирована для работы как автономное устройство, или в связке с Распределенной Системой Управления цехом (рисунок 1).

Рисунок 1 – Внешний вид регулятора числа оборотов WOODWART 505E

Программируемая на объекте система регулирования паровой турбины 505Е и панель управления оператора (ОСР) интегрированы в один блок. Панель оператора, включающая двух линейный (по 24 знака в каждой линии) дисплей, и набор из 30 клавиш, размещена на передней панели блока. Она используется для конфигурирования 505Е, выполнения программных настроек в режиме On_line, и управления турбиной. Просто следуя инструкциям, представляемым на Английском языке, на дисплее, оператор может увидеть текущие переменные и уставки в одном и том же окне.

Электронная система регуляции обеспечивает:

- регуляцию оборотов. Электронный регулятор числа оборотов подает электрический управляющий сигнал (4mA) на позиционный регулятор регулировочного клапана. Позиционный регулятор представляет собой интерфейс между электроникой и гидравликой. Регулировочный клапан открывается и закрывается последовательно, в зависимости от числа оборотов турбины. Позиционный регулятор регулирует подъем сервомотора пропорционально управляющему сигналу, т. е. регулирует степень открытия парового клапана.

-ограничительную регуляцию от давления пара на выходе из турбины. Регулятор давления, интегрированный в Woodward 505, регулирует в параллельном режиме генератора установленное значение давления на выходе из турбины.

Электрогидравлическая система регуляции состоит из:

- регулятора числа оборотов;

- регулировочного клапана с сервоприводом и электрогидравлическим преобразователем;

- преобразователей сигналов измерения регулируемых величин;

- датчиков оборотов.

Дополнительно турбина комплектуется самостоятельным отключающим устройством (автоматом безопасности), который защищает от превышения скорости вращения независимо от системы регулирования при помощи отдельного датчика скорости вращения, связанного со стопорным клапаном.

Системы защиты турбогенератора связана с устройством REM 543. Сигнал от вторичных преобразователей по каналам связи идет в устройство защиты REM 543.

Система защиты турбины предусматривает:

- измерение аксиального положения ротора;

- измерение относительных вибраций турбины;

- измерение температуры металла подшипников турбины;

Для слежения за вибрациями применяют постоянный мониторинг.

Мониторинг включает:

- контроль абсолютной (корпусной) вибрации (подшипники).

- аппаратные средства для проведения мониторинга.

Аппаратура контроля вибрации включает:

- первичные преобразователи – датчики;

- вторичные преобразователи - нормирующие усилители для согласования выхода первичного преобразователя и входа блока обработки и индикации
блоки обработки.

Для решения проблем связанных с контролем аксиального положения устанавливается датчик осевого сдвига. Данные с датчика осевого сдвига поступают в устройство защиты REM 543 для дальнейшей обработки и индикации. Устанавливаются уставки, и в случае их превышения срабатывает защита, с последующим остановом турбогенератора.

Измерение температуры металла подшипников турбины осуществляется с помощью термометров сопротивления, сигнал от которых подается в устройство защиты REM 543.

Для защиты электрической сети и генератора выбираем микропроцессорный контроллер REM 543 (рисунок 2)..

Терминалы серии REM 543, REM 545 предназначены для использования в качестве основной защиты синхронных и асинхронных двигателей малой, средней и большой мощности, генераторов и блоков генератор-трансформатор дизельных станций малой и средней мощности, ГЭС, ТЭС, а также выполнения функций местного и дистанционного управления, автоматики, сигнализации, измерения и мониторинга (контроля).